一、核心检测项目分类

1. 光谱分析法

• 红外光谱（IR）：识别官能团及化学键类型，适用于有机物的结构鉴定。
  • 案例：制药中辅料鉴别，通过特征峰判断是否存在羟基、氨基等基团。
• 紫外-可见光谱（UV-Vis）：分析共轭体系与电子跃迁，用于定量分析或配合色谱检测。
• 拉曼光谱：与IR互补，特别适合水溶液样品和无机材料的结构分析。

2. 色谱分离技术

• 气相色谱（GC）：适用于挥发性有机物检测，如环境中的VOCs分析。
• 液相色谱（HPLC/UPLC）：处理高沸点、热不稳定物质，广泛用于药物杂质鉴定。
• 离子色谱（IC）：专攻阴阳离子检测，如水质分析中的硫酸根、硝酸根测定。

3. 质谱法（MS）

• 高分辨质谱（HRMS）：精确分子量测定可推断分子式，如新药代谢产物的鉴定。
• 串联质谱（MS/MS）：通过二次碎裂提升结构解析准确性。
• MALDI-TOF：适用于高分子聚合物及生物大分子（如蛋白质）分析。

4. 热分析技术

• 差示扫描量热（DSC）：测定相变温度、结晶度，用于高分子材料性能评估。
• 热重分析（TGA）：分析热稳定性与分解过程，如电池材料的热失效研究。

5. 显微与成像技术

• 扫描电镜（SEM）：表面形貌观测，结合EDS实现元素分布成像。
• 原子力显微镜（AFM）：纳米级表面拓扑结构分析，适用于薄膜材料研究。

6. 核磁共振（NMR）

• 1H/13C NMR：提供分子骨架信息，确定官能团连接方式与立体构型。
  • 案例：天然产物结构解析中，通过耦合常数判断顺反异构。

7. X射线技术

• X射线衍射（XRD）：确定晶体结构，应用于矿物鉴定或药物多晶型分析。
• X射线光电子能谱（XPS）：表面元素化学态分析，用于催化剂表征。

8. 联用技术

• GC-MS/LC-MS：色谱分离与质谱鉴定的结合，解决复杂混合物分析难题。
  • 案例：环境样品中农药残留的同时定性与定量。

二、检测流程与策略

1. 预判与初筛：通过样品来源、物理性质（颜色、气味等）和快速检测（如pH试纸、TLC）缩小范围。
2. 分离纯化：利用萃取、蒸馏、柱层析等方法获取单一组分。
3. 综合表征：联合光谱、色谱、质谱等手段交叉验证结果。
4. 数据库比对：匹配标准谱图库（如NIST质谱库）加速鉴定。

三、应用场景实例

• 药物研发：LC-HRMS解析中药提取物中的活性成分。
• 环境污染溯源：GC-MS联用识别土壤中的有机污染物（如多环芳烃）。
• 材料失效分析：SEM-EDS揭示金属断口的元素偏析现象。
• 法医毒理：UPLC-MS/MS检测生物样本中的微量毒品代谢物。

四、技术挑战与解决方案

1. • 问题：低浓度物质易被基质干扰。
   • 方案：采用富集技术（如固相萃取）或高灵敏度检测器（如三重四极杆质谱）。
2. • 问题：多组分共流出导致峰重叠。
   • 方案：二维色谱（GC×GC、LC×LC）提升分离度。
3. • 问题：同分异构体质谱碎片相似。
   • 方案：结合NMR化学位移与二维谱（如COSY）判定空间构型。
4. • 问题：海量数据人工解析效率低。
   • 方案：AI算法（如深度学习）实现自动谱图解析与结构预测。

五、未来发展趋势

• 原位实时检测：开发便携式拉曼光谱仪用于现场快速筛查。
• 多维信息整合：融合组学技术（代谢组学、材料基因组学）实现系统性解析。
• 智能化升级：AI驱动的高通量平台将缩短未知物鉴定周期。