发现热分析仪与质谱联用(MS) 是表征材料的非常有效的方法。热分析仪发现其广泛应用于测试受控热处理中样品的重量变化 。然而，在样品重量变化过程中，产品的化学和分析细节往往缺乏。MS 可以提供有关化学和分析细节的信息。热分析仪 与 MS 联用可以提供有关材料组成、降解的重要信息, 和反应机制。当使用逸出气体分析时，热分析仪对化合物降解的研究可以大大增强。这可以通过将 热分析仪与其他能够提供定性信息或定性和定量信息的技术相结合来实现。似乎与热分析仪结合使用的流行技术是 MS，因为它具有灵敏度、多功能性和快速分析时间。在 TG-MS 系统中，挥发、升华或化学反应产生的气态产物在吹扫气体的帮助下从炉膛中转移. 逸出的气体通过耦合系统引入 MS 检测器 (MSD)，该耦合系统既充当 MSD 入口，又充当减压系统。MS 提供有关降解机制和降解过程中产生的气体的信息。

热分析仪 和 FTIR 的耦合是解决特定分析问题的良好工具方法。热分析仪测量样品质量随温度和/或时间的变化。热分析仪提供了有关热分解等成分动力学分析的特征信息。但是，热分析仪不能直接识别样品在加热过程中产生的气体。红外光谱给出了每种材料的特征光谱。对于这种测定，将热分析仪与光谱询问方法（如 FTIR 光谱）相结合是一个很好的解决方案。气体通过加热的传输线从热分析仪仪器传输以避免冷凝的可能性。使用 热分析仪进行的连续 FTIR 分析增加了一个新维度来识别所涉及的化合物并确定它们释放气体的温度范围。TG-FTIR 是一种重要的工具，不仅用于表征聚合物，还用于研究生物基质中的特定化合物和材料。

热分析的基础
在热分析仪中，在规定的气氛中加热或冷却样品的同时，连续测量碳或含碳材料的质量变化。可以对输出信号进行电子微分以给出 DTG 曲线。TG 数据主要是关于作为精确控制温度的函数的材料成分，DTG 记录清楚地表明在什么温度下出现最大质量变化率，这对于理解热降解（热解）非常有价值，因为质量损失[2]或作为质量增加的氧化[3,4] 。例如，热分析仪方法被用来表征氧化石墨烯(GO) 在氮气气氛中以 10°C/min 的加热速率从室温升至 400°C 。结果如图12.1 TG 和 DTG 曲线所示. 热分析仪曲线显示从室温到 400°C 的连续质量损失约为 51.2%，具有较浅的平台（分别为 12.1、7.6 和 31.6% 的平台质量损失）。但是 DTG 曲线清楚地表明，热处理由三个步骤组成，如在 150、200 和 320°C 附近的三个 DTG 峰所示。三个 DTG 峰应该是 GO 表面不同官能团的分解。虽然 TG 和 DTG 都无法确定官能团是什么，但热分析仪和 DTG 一起计算出 GO 的分解过程和应用温度的限制，以及其在低温下的反应性。

对于碳材料和碳前体，在给定的温度范围内可能发生多个热解过程，彼此重叠。在这些情况下，热分析仪可以解决随温度升高的总质量变化，并且 DTG 可以给出代表每个过程的可辨别信号。然而，遗憾的是，热分析仪和 DTG 并不总是一起测量。
不同的方法包括 DTA 和 DSC，这两种方法都涉及源自物理或化学变化的热事件。DTA 是最简单的热分析技术，其中样品和惰性参考材料（无机样品的Al 2 O 3或 SiC ，有机化合物，尤其是聚合物的邻苯二甲酸辛酯或硅油）之间的温差被测量为温度的函数。当然，需要受控的热程序。当样品中发生吸热热事件时，样品的温度T s滞后于参考材料的温度T r，即 Δ T  = T s  - T r < 0。如果记录Δ T对T r，则获得的曲线称为 DTA 热谱图，其中通常向下绘制代表吸热事件的峰，向上绘制放热事件。DSC 与 DTA 非常相似，提供的信息类型与 DSC 更常用于能量变化的定量测量的一般性相同。它是一种功率补偿热技术，不同于 DTA 允许样品和参考材料之间存在温差，即 DSC 确实及时向系统施加能量以保持温度T s和T r   相同。独立供应给样品和参考的任何能量差异然后根据程序温度记录，称为 DSC 热谱图。来自基线的吸热或放热峰的推导完全取决于 DSC 热谱图中的额外能量供应。一般情况下，记录上应清楚标明特定的方向索引，指出哪个方向代表吸热事件，反之亦然。在碳研究中，DSC 方法能够确定碳前体在约 -150 至 1500°C 的温度范围内的分解温度和热行为。