二维红外光谱(2DIR)技术是建立在对红外信号在时间分辨检测的基础上，通过多束超快（10-15（飞秒）-10-12（皮秒）秒）中红外（400cm-1-4000cm-1）激光对分子化学键的振动模式进行顺序激发，从而获得分子动态以及静态的结构信息，用以研究分子内官能团间相互作用和分子间相互作用的方法。二维红外光谱可以提高光谱分辨率从而清晰的显示吸收谱图，反映各官能团振动模式随时间的变化。二维红外技术也可以清楚地反映出分子在激发光作用后，分子各结构单元、官能团发生变化然后弛豫恢复到初始状态的前后关系，并可以得到分子各向异性弛豫时间。　　本文介绍了二维红外光谱技术的发展历史、原理、实验设置以及对二维红外技术在实验上的应用。利用二维红外光谱技术研究了同位素效应对氢键解离和形成的影响。实验结果表明同位素取代（D取代H）对氢键动力学基本没有影响，苯酚和氘代苯酚在相同溶液体系中的氢键解离时间基本一样。DFT计算表明同位素取代基本不改变氢键振动模式的频率，并且OH与OD模式之间的零点能之差很小，室温下基本不会影响氢键解离的活化能，所以同位素效应对氢键解离时间影响很小。另外测量了异丙醇与水混合溶液中硫氰酸钾阴离子SCN-各向异性的变化，从而得出SCN-的转动时间。在不同醇水比例的溶液中，随着异丙醇与水摩尔比的增大，只溶解于水的SCN-在混合溶液中的转动时间逐渐增大，这与晶体中SCN-的转动时间相近，由此推测异丙醇的加入改变了水的结构，使水的结构得到加强，形成稳定的、固定化的结构，从而使SCN-转动变慢。