拉曼光譜儀在化學研究中的應用

拉曼光譜(pu)在有機化(hua)(hua)學方(fang)面主要是用作(zuo)(zuo)結構(gou)鑒定和分(fen)子相互(hu)作(zuo)(zuo)用的(de)(de)手段，它與紅外光譜(pu)互(hu)為補充，可以鑒別(bie)特(te)殊的(de)(de)結構(gou)特(te)征(zheng)(zheng)或特(te)征(zheng)(zheng)基團(tuan)。拉曼位(wei)移的(de)(de)大(da)小、強度及拉曼峰形(xing)狀是鑒定化(hua)(hua)學鍵、官能團(tuan)的(de)(de)重要依(yi)據(ju)。利(li)用偏振特(te)性，拉曼光譜(pu)還可以作(zuo)(zuo)為分(fen)子異構(gou)體判斷的(de)(de)依(yi)據(ju)。

在(zai)無(wu)機(ji)化(hua)合(he)物中金屬(shu)離子和(he)配位體間的(de)共(gong)價鍵常(chang)具有(you)(you)拉(la)(la)曼活性(xing)，由此(ci)拉(la)(la)曼光譜(pu)可提供有(you)(you)關配位化(hua)合(he)物的(de)組(zu)成、結(jie)構和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)等(deng)信(xin)息。另外(wai)，許多(duo)無(wu)機(ji)化(hua)合(he)物具有(you)(you)多(duo)種晶(jing)(jing)型結(jie)構，它們(men)具有(you)(you)不同的(de)拉(la)(la)曼活性(xing)，因此(ci)用(yong)拉(la)(la)曼光譜(pu)能測(ce)定(ding)和(he)鑒別紅外(wai)光譜(pu)無(wu)法完(wan)成的(de)無(wu)機(ji)化(hua)合(he)物的(de)晶(jing)(jing)型結(jie)構。

在(zai)催(cui)化(hua)(hua)化(hua)(hua)學中(zhong)，拉(la)(la)曼光譜能(neng)夠提供催(cui)化(hua)(hua)劑本身以及表面上物(wu)種的結(jie)構(gou)信(xin)息，還可(ke)以對催(cui)化(hua)(hua)劑制備過程(cheng)進(jin)行(xing)實時(shi)研究。同時(shi)，激光拉(la)(la)曼光譜是研究電極/溶液(ye)界面的結(jie)構(gou)和性能(neng)的重要方法，能(neng)夠在(zai)分子水平上深(shen)入研究電化(hua)(hua)學界面結(jie)構(gou)、吸附和反應(ying)等(deng)基礎問題并應(ying)用于(yu)電催(cui)化(hua)(hua)、腐(fu)蝕和電鍍等(deng)領域。

2、拉曼光譜儀在生物學研究中的應用

拉(la)曼光譜(pu)是研究生物大分(fen)子(zi)(zi)的有(you)力手(shou)段，由于水的拉(la)曼光譜(pu)很弱、譜(pu)圖(tu)又(you)很簡單，故(gu)拉(la)曼光譜(pu)可以(yi)在(zai)接近(jin)自然狀(zhuang)態、活性狀(zhuang)態下來研究生物大分(fen)子(zi)(zi)的結構及其變(bian)化。

生(sheng)物大分(fen)子(zi)的(de)拉曼光譜(pu)可以同時得到(dao)許(xu)多寶貴的(de)信(xin)息：

(1)蛋(dan)白質(zhi)二級結(jie)構：α-螺(luo)旋、β-折疊、無(wu)規卷曲及β-回轉(zhuan)

(2)蛋白質主(zhu)鏈構(gou)像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸縮(suo)振動

(3)蛋白(bai)質側鏈構像：苯丙氨(an)(an)酸(suan)、酪氨(an)(an)酸(suan)、色氨(an)(an)酸(suan)的側鏈和后二者的構像及存在(zai)形式(shi)隨(sui)其微環境(jing)的變(bian)化

(4)對構像(xiang)(xiang)變(bian)(bian)化(hua)敏感的(de)羧(suo)基(ji)、巰(qiu)基(ji)、S-S、C-S構像(xiang)(xiang)變(bian)(bian)化(hua)

(5)生(sheng)物膜的脂肪酸碳氫(qing)鏈旋轉異(yi)構現(xian)象。

(6)DNA分子結(jie)構以及和DNA與其他分子間的作(zuo)用。

(7)研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等。

(8)對生物膜(mo)中蛋(dan)白質(zhi)與脂(zhi)質(zhi)相互作用提供重要信息。

3、拉曼光譜技術在寶石研究中的應用

拉曼(man)光譜(pu)技術(shu)已被(bei)**地應(ying)用于寶石學(xue)研究和寶石鑒定領(ling)域(yu)。拉曼(man)光譜(pu)技術(shu)可以(yi)準(zhun)確(que)地鑒定寶石內(nei)部的包裹體(ti)，提供(gong)寶石的成因及產地信息，并且(qie)可以(yi)有(you)效、快速、無損和準(zhun)確(que)地鑒定寶石的類別--天(tian)然寶石、人工合成寶石和優化處理寶石。

(1)拉曼(man)光(guang)譜儀在寶石包裹體研究中的應用(yong)

拉(la)曼光譜可以用于(yu)寶石包裹(guo)體化學(xue)成(cheng)分的定性(xing)、定量(liang)檢測(ce)，利用拉(la)曼光譜技(ji)術研究礦物內的包裹(guo)體特征(zheng)，可以獲得(de)有(you)關(guan)寶石礦物的成(cheng)因(yin)及產地的信息。

(2)拉曼光譜儀在寶石鑒定中(zhong)的應用(yong)

拉曼光譜測(ce)試的(de)(de)(de)微區可達1-2um，在寶(bao)石(shi)鑒(jian)定中具有明顯的(de)(de)(de)優勢(shi)，能(neng)夠探測(ce)寶(bao)石(shi)極其(qi)微小的(de)(de)(de)雜質、顯微內含物(wu)和人工摻雜物(wu)，且能(neng)滿(man)足寶(bao)石(shi)鑒(jian)定所必須的(de)(de)(de)無(wu)損、快速的(de)(de)(de)要求(qiu)。

另外，拉曼顯(xian)(xian)微鏡(jing)的共(gong)(gong)聚焦設計(confoal)可以(yi)實現在不破壞樣品(pin)的情(qing)(qing)況(kuang)下對樣品(pin)進行不同深(shen)度(du)(du)的探測而同時*排除(chu)其(qi)他深(shen)度(du)(du)樣品(pin)的干擾信息，從而獲(huo)得(de)不同深(shen)度(du)(du)樣品(pin)的真實信息，這在分析多層材料(liao)時相(xiang)(xiang)當有用。共(gong)(gong)焦顯(xian)(xian)微拉曼光譜(pu)技術有很好的空間分辨率，從而可以(yi)獲(huo)得(de)界(jie)面過程中物(wu)種分子變(bian)化情(qing)(qing)況(kuang)、相(xiang)(xiang)應的物(wu)種分布(bu)、物(wu)種分子在界(jie)面不同區域的吸附取(qu)向等。

4、拉曼在文物研究中具有“得天獨厚”的優勢

拉(la)(la)曼(man)光(guang)譜是一種以拉(la)(la)曼(man)散射為基礎的分(fen)子光(guang)譜分(fen)析方法，文物(wu)界選(xuan)擇拉(la)(la)曼(man)，正是看中了其“得天獨厚”的優勢—無損。而且拉(la)(la)曼(man)光(guang)譜樣品需求量少，具(ju)有(you)高的空間分(fen)辨率，檢測過程簡單，越(yue)來越(yue)多的被(bei)應(ying)用(yong)在(zai)文物(wu)研(yan)究領域(yu)。

拉曼光譜的分析方向

拉(la)曼光譜儀分(fen)析技術是以拉(la)曼效應為基礎建立起來的(de)分(fen)子結構表征技術，其信號來源與分(fen)子的(de)振動(dong)(dong)和轉動(dong)(dong)。

拉曼光譜的分析方向(xiang)有：

定性(xing)分析(xi)：不同的物(wu)質具有不同的特征(zheng)光譜，因此(ci)可以通(tong)過光譜進行定性(xing)分析(xi)。

結構(gou)(gou)分(fen)析(xi)：對光譜譜帶的分(fen)析(xi)，又是進(jin)行(xing)物(wu)質結構(gou)(gou)分(fen)析(xi)的基(ji)礎。

定量分析：根據物質對光譜的(de)(de)吸光度的(de)(de)特點，可(ke)以(yi)對物質的(de)(de)量有(you)很好(hao)的(de)(de)分析能力。

拉曼光譜儀用(yong)于分析的優(you)點(dian)和缺點(dian)

1、拉曼光譜用于分析(xi)的優(you)點(dian)

拉曼光(guang)譜的分析方法(fa)不需要(yao)對樣(yang)品進行(xing)前處理，也沒有樣(yang)品的制備(bei)過(guo)程(cheng)，避免了一些誤差(cha)的產生，并(bing)且在分析過(guo)程(cheng)中(zhong)操作(zuo)簡便，測(ce)定時間短，靈(ling)敏度(du)高等優點

2、拉(la)曼光(guang)譜用于(yu)分(fen)析(xi)的不(bu)足

(1)拉曼散射面積

(2)不(bu)同振動峰重疊和拉(la)曼(man)散(san)射強度容易受(shou)光學系(xi)統參數等(deng)因(yin)素的影(ying)響

(3)熒光現象(xiang)對(dui)傅立葉變換拉曼光譜分析(xi)的干擾

(4)在進行傅(fu)立葉變換光譜分析時，常出現曲線的(de)非線性(xing)的(de)問題

(5)任何一物質的引入都會(hui)對(dui)被測體(ti)體(ti)系帶來某種(zhong)程度(du)的污染，這等于引入了(le)一些誤差的可能性，會(hui)對(dui)分析的結果產生(sheng)一定的影響。