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显微拉曼光谱仪首要操纵范畴

显微拉曼光谱仪首要操纵范畴
 

转自仪器信息网
 

显微拉曼光谱仪具备不须要大批样品制备任务等上风,其操纵范畴乃至已跨越了红外,并正在开辟新的操纵标的目的,比方制药、性命迷信、爆炸物宁静检测、毒品、文物研讨等各个方面。

 

1、显微拉曼光谱仪在化学研讨中的操纵
 

拉曼光谱在无机化学方面首要是用作布局判定和份子彼此感化的手腕,它与红外光谱互为补充,能够或许或许或许辨别出格的布局特点或特点基团。拉曼位移的巨细、强度及拉曼峰外形是判定化学键、官能团的主要按照。操纵偏振特点,拉曼光谱还能够或许或许或许作为份子异构体判定的按照。在无机化合物中金属离子和配位体间的共价键常具备拉曼活性,由此拉曼光谱可供给有关配位化合物的构成、布局和不变性等信息。别的,良多无机化合物具备多种晶型布局,它们具备差别的拉曼活性,是以用拉曼光谱能测定和辨别红外光谱没法完成的无机化合物的晶型布局。 在催化化学中,拉曼光谱能够或许或许或许供给催化剂自身和外表上物种的布局信息,还能够或许或许或许对催化剂制备进程停止及时研讨。同时,激光拉曼光谱是研讨电极/溶液界面的布局和机能的主要方式,能够或许或许或许在份子水平上深切研讨电化学界面布局、吸拥护反应等根本题目并操纵于电催化、侵蚀和电镀等范畴。

 

2、显微拉曼光谱仪在高份子资料中的操纵

 

 

 

 

 

 

 

拉曼光谱可供给聚合物资料布局方面的良多主要信息。如份子布局与构成、平面规整性、结晶与去处、份子彼此感化,和外表和界面的布局等。从拉曼峰的宽度能够或许或许或许表征高份子资料的平面化学纯度。如无规态度试样或头-头,头-尾布局稠浊的样品,拉曼峰是弱而宽,而高度有序样品具备强而锋利的拉曼峰。
 

研讨内容包含:
 
(1)化学布局和立构性判定:高份子中的C=C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架对拉曼光谱很是敏感,经常使用来研讨高份子的化学组份和布局。
 
(2)组分定量阐发:拉曼散射强度与高份子的浓度成线性干系,给高份子组分含量阐发带来便利。
 
(3)晶相与无定形相的表征和聚合物结晶进程和结晶度的监测。
 
(4)动力学进程研讨:陪同高份子反应的动力学进程如聚合、裂解、水解和结晶等。响应的拉曼光谱某些特点谱带会有强度的转变。
 
(5)高份子取向研讨:高份子链的各向同性一定带来对光散射的各向同性,丈量份子的拉曼带退偏比能够或许或许或许取得份子构型或构象等方面的主要信息。
 
(6)聚合物共混物的相容性和份子彼此感化研讨。
 
(7)复合资料应力败坏和应变进程的监测。
 
(8)聚合反应进程和聚合物固化进程监控。
 
 

3、拉曼光谱手艺在资料迷信研讨中的操纵
 

详细显微拉曼光谱仪操纵案例详见:多层石墨烯的拉曼表征

 

拉曼光谱在资料迷信中是物资布局研讨的无力东西,在相构成界面、晶界等课题中能够或许或许或许做良多任务。
 

包含: (1)薄膜布局资料拉曼研讨:拉曼光谱已成CVD(化学气相堆积法)制备薄膜的检测和判定手腕。拉曼能够或许或许或许研讨单、多、微和非晶硅布局和硼化非晶硅、氢化非晶硅、金刚石、类金刚石等层状薄膜的布局。
 
(2)超晶格资料研讨:可经由进程丈量超晶格中的应变层的拉曼频移计较出应变层的应力,按照拉曼峰的对称性,晓得晶格的完整性。
 
(3)半导体资料研讨:拉曼光谱可测出经离子注入后的半导体毁伤散布,可测出半磁半导体的组分,内涵层的品德,内涵层混品的组分载流子浓度。
 
(4)耐低温资料的相布局拉曼研讨。
 
(5)全碳份子的拉曼研讨。
 
(6)纳米资料的量子尺寸效应研讨。
 

 

4、拉曼光谱在生物学研讨中的操纵
 

详细显微拉曼光谱仪操纵案例详见:变异山羊绒纤维二级布局的拉曼光谱阐发
 

拉曼光谱是研讨生物大份子的无力手腕,因为水的拉曼光谱很弱、谱图又很简略,故拉曼光谱能够或许或许或许在靠近自然状况、活性状况上去研讨生物大份子的布局及其变更。 生物大份子的拉曼光谱能够或许或许或许同时取得良多可贵的信息:
 

(1)卵白质二级布局:α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-反转展转
 
(2)卵白质主链构像:酰胺Ⅰ、Ⅲ,C-C、C-N伸缩振动
 
(3)卵白质侧链构像:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后两者的构像及存在情势随其微情况的变更
 
(4)对构像变更敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变更
 
(5)生物膜的脂肪酸碳氢链扭转异构景象。
 
(6)DNA份子布局和和DNA与其余份子间的感化。
 
(7)研讨脂类和生物膜的彼此感化、布局、组分等。
 
(8)对生物膜中卵白质与脂质彼此感化供给主要信息。
 

5、显微拉曼光谱仪在中草药研讨中的操纵

 

 

各类中草药因所含化学成份的差别而反应出拉曼光谱的差别,拉曼光谱在中草药研讨中的操纵包含:
 

(1)中草药化学成份阐发 高效薄层色谱(TLC)能对中草药停止有效分手但没法取得各组份化合物的布局信息,而外表加强拉曼光谱(SERS)具备峰形窄、活络度高、挑选性好的长处,可对中草药化学成份停止高活络度的检测。操纵TLC的分手手艺和SERS的指纹性判定连系,是一种在TLC原位阐发中草药成份的新方式。
 
(2)中草药的无损辨别 因为拉曼光谱阐发,无需粉碎样品,是以能对中草药样品停止无损辨别,这对宝贵中中草药的研讨出格主要。
 
(3)中草药的不变性研讨 操纵拉曼光谱静态跟踪中草药的蜕变进程,这对中草药的不变性展望、监控药材的品德具备间接的指点感化。
 
(4)中药的优化 对中草药及中成药和复方这一庞杂的夹杂物系统,不需任何成份分手提取间接与细菌和细胞感化,操纵拉曼光谱无损收罗细菌和细胞的光谱图,察看细菌和细胞的毁伤水平,研讨其药理感化,并停止中药材、中成药和丹方的优化研讨。
 

6、拉曼光谱手艺在宝石研讨中的操纵
 

详细操纵案例详见:拉曼光谱仪判定虚实红珊瑚
 

 

拉曼光谱手艺已被胜利地操纵于宝石学研讨和宝石判定范畴。拉曼光谱手艺能够或许或许或许精确地判定宝石外部的包裹体,供给宝石的成因及产地信息,并且能够或许或许或许有效、疾速、无损和精确地判定宝石的种别--自然宝石、野生分解宝石和优化处置宝石。
 

(1)拉曼光谱在宝石包裹体研讨中的操纵 拉曼光谱能够或许或许或许用于宝石包裹体化学成份的定性、定量检测,操纵拉曼光谱手艺研讨矿物内的包裹体特点,能够或许或许或许取得有关宝石矿物的成因及产地的信息。

(2)拉曼光谱在宝石判定中的操纵 拉曼光谱测试的微区可达1-2um,在宝石判定中具备较着的上风,能够或许或许或许探测宝石极为细小的杂质、显微内含物和野生搀杂物,且能知足宝石判定所必须的无损、疾速的请求。 别的,拉曼显微镜的共聚焦设想(confoal)能够或许或许或许完成在不粉碎样品的情况下对样品停止差别深度的探测而同时完整解除其余深度样品的搅扰信息,从而取得差别深度样品的实在信息,这在阐发多层资料时相称有效。共焦显微拉曼光谱手艺有很好的空间分辩率,从而能够或许或许或许取得界面进程中物种份子变更情况、响应的物种散布、物种份子在界面差别地区的吸附取向等。
 
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