光譜儀的主要用途和應用領域分別是什麼

2021-04-19 21:35:16 字數 3269 閱讀 2335

1樓:匿名使用者

1、拉曼光譜在化學研究中的應用

拉曼光譜在有機化學方面主要是用作結構鑑定和分子相互作用的手段,它與紅外光譜互為補充,可以鑑別特殊的結構特徵或特徵基團。拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是鑑定化學鍵、官能團的重要依據。利用偏振特性,拉曼光譜還可以作為分子異構體判斷的依據。

在無機化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性,由此拉曼光譜可提供有關配位化合物的組成、結構和穩定性等資訊。另外,許多無機化合物具有多種晶型結構,它們具有不同的拉曼活性,因此用拉曼光譜能測定和鑑別紅外光譜無法完成的無機化合物的晶型結構。

在催化化學中,拉曼光譜能夠提供催化劑本身以及表面上物種的結構資訊,還可以對催化劑製備過程進行實時研究。同時,鐳射拉曼光譜是研究電極/溶液介面的結構和效能的重要方法,能夠在分子水平上深入研究電化學介面結構、吸附和反應等基礎問題並應用於電催化、腐蝕和電鍍等領域。

2、拉曼光譜在高分子材料中的應用

拉曼光譜可提供聚合物材料結構方面的許多重要資訊。如分子結構與組成、立體規整性、結晶與去向、分子相互作用,以及表面和介面的結構等。從拉曼峰的寬度可以表徵高分子材料的立體化學純度。

如無規立場試樣或頭-頭,頭-尾結構混雜的樣品,拉曼峰是弱而寬,而高度有序樣品具有強而尖銳的拉曼峰。研究內容包括:

(1)化學結構和立構性判斷:高分子中的c=c、c-c、s-s、c-s、n-n等骨架對拉曼光譜非常敏感,常用來研究高分子的化學組份和結構。

(2)組分定量分析:拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關係,給高分子組分含量分析帶來方便。

(3)晶相與無定形相的表徵以及聚合物結晶過程和結晶度的監測。

(4)動力學過程研究:伴隨高分子反應的動力學過程如聚合、裂解、水解和結晶等。相應的拉曼光譜某些特徵譜帶會有強度的改變。

(5)高分子取向研究:高分子鏈的各向異性必然帶來對光散射的各向異性,測量分子的拉曼帶退偏比可以得到分子構型或構象等方面的重要資訊。

(6)聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究。

(7)複合材料應力鬆弛和應變過程的監測。

(8)聚合反應過程和聚合物固化過程監控。

3、拉曼光譜技術在材料科學研究中的應用

拉曼光譜在材料科學中是物質結構研究的有力工具,在相組成介面、晶界等課題中可以做很多工作。包括:

(1)薄膜結構材料拉曼研究:拉曼光譜已成cvd(化學氣相沉積法)製備薄膜的檢測和鑑定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶矽結構以及硼化非晶矽、氫化非晶矽、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結構。

(2)超晶格材料研究:可通過測量超晶格中的應變層的拉曼頻移計算出應變層的應力,根據拉曼峰的對稱性,知道晶格的完整性。

(3)半導體材料研究:拉曼光譜可測出經離子注入後的半導體損傷分佈,可測出半磁半導體的組分,外延層的質量,外延層混品的組分載流子濃度。

(4)耐高溫材料的相結構拉曼研究。

(5)全碳分子的拉曼研究。

(6)奈米材料的量子尺寸效應研究。

4、拉曼光譜在生物學研究中的應用

拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段,由於水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單,故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。

生物大分子的拉曼光譜可以同時得到許多寶貴的資訊:

(1)蛋白質二級結構:α-螺旋、β-摺疊、無規捲曲及β-迴轉

(2)蛋白質主鏈構像:醯胺ⅰ、ⅲ,c-c、c-n伸縮振動

(3)蛋白質側鏈構像:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側鏈和後二者的構像及存在形式隨其微環境的變化

(4)對構像變化敏感的羧基、巰基、s-s、c-s構像變化

(5)生物膜的脂肪酸碳氫鏈旋轉異構現象。

(6)dna分子結構以及和dna與其他分子間的作用。

(7)研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等。

(8)對生物膜中蛋白質與脂質相互作用提供重要資訊。

5、拉曼光譜在中草藥研究中的應用

各種中草藥因所含化學成分的不同而反映出拉曼光譜的差異,拉曼光譜在中草藥研究中的應用包括:

(1)中草藥化學成分分析

高效薄層色譜(tlc)能對中草藥進行有效分離但無法獲得各組份化合物的結構資訊,而表面增強拉曼光譜(sers)具有峰形窄、靈敏度高、選擇性好的優點,可對中草藥化學成分進行高靈敏度的檢測。利用tlc的分離技術和sers的指紋性鑑定結合,是一種在tlc原位分析中草藥成分的新方法。

(2)中草藥的無損鑑別

由於拉曼光譜分析,無需破壞樣品,因此能對中草藥樣品進行無損鑑別,這對名貴中中草藥的研究特別重要。

(3)中草藥的穩定性研究

利用拉曼光譜動態跟蹤中草藥的變質過程,這對中草藥的穩定性**、監控藥材的質量具有直接的指導作用。

(4)中藥的優化

對於中草藥及中成藥和複方這一複雜的混合物體系,不需任何成分分離提取直接與細菌和細胞作用,利用拉曼光譜無損採集細菌和細胞的光譜圖,觀察細菌和細胞的損傷程度,研究其藥理作用,並進行中藥材、中成藥和方劑的優化研究。

6、拉曼光譜技術在寶石研究中的應用

拉曼光譜技術已被成功地應用於寶石學研究和寶石鑑定領域。拉曼光譜技術可以準確地鑑定寶石內部的包裹體,提供寶石的成因及產地資訊,並且可以有效、快速、無損和準確地鑑定寶石的類別--天然寶石、人工合成寶石和優化處理寶石。

(1)拉曼光譜在寶石包裹體研究中的應用

拉曼光譜可以用於寶石包裹體化學成分的定性、定量檢測,利用拉曼光譜技術研究礦物內的包裹體特徵,可以獲得有關寶石礦物的成因及產地的資訊。

(2)拉曼光譜在寶石鑑定中的應用

拉曼光譜測試的微區可達1-2um,在寶石鑑定中具有明顯的優勢,能夠探測寶石極其微小的雜質、顯微內含物和人工摻雜物,且能滿足寶石鑑定所必須的無損、快速的要求。

另外,拉曼顯微鏡的共聚焦設計(confoal)可以實現在不破壞樣品的情況下對樣品進行不同深度的探測而同時完全排除其他深度樣品的干擾資訊,從而獲得不同深度樣品的真實資訊,這在分析多層材料時相當有用。共焦顯微拉曼光譜技術有很好的空間解析度,從而可以獲得介面過程中物種分子變化情況、相應的物種分佈、物種分子在介面不同區域的吸附取向等。

2樓:匿名使用者

拉曼光譜儀可以用在石化,混合汽油,時候分餾,汙水處理,製藥,危險化學品,化學試劑各個方面

行動式拉曼光譜儀主要應用在哪些領域

3樓:無月光的白天

一般的拉曼光bai譜儀基本上都是用du於實驗室zhi是用,但是美國sciaps行動式拉曼光譜儀dao便可以解決攜帶困難專的問題,從屬而拓展了其使用的領域,主要有以下的這些

1、安檢部門對毒品、**物、危險化學品現場快速無損鑑定2、法檢部分對違禁物品進行現場快速鑑定

3、海關係統對違禁化學品進行現場快速鑑別

4、消防隊對不明化學品進行現場快速鑑別

5、實驗室對化工材料進行現場快速無損鑑別

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