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Raman拉曼光谱能分析出什么

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一、拉曼光谱能分析出什么?我们来了解一下什么是拉曼光谱
拉曼光谱(Raman spectra),是一种散射光谱。 拉曼光谱分析法 是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。
拉曼是一种光散射技术,光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。

一张拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成,每个拉曼峰代表了相应的拉曼散射光的波长位置和强度。每个谱峰对应于一种特定的分子键振动,其中既包括单一的化学键,例如C-C, C=C,N-O,C-H等,也包括由数个化学键组成的基团的振动,例如苯环的呼吸振动,多聚物长链的振动以及晶格振动等。
二、Raman拉曼光谱能分析出什么?
拉曼光谱对于分子键合以及样品的结构非常敏感,因而每种分子或样品都会有其特有的光谱“指纹”。这些“指纹”可以用来进行化学鉴别、形态与相、内压力/应力以及组成成份等方面的研究和分析。
拉曼光谱能够探测材料的化学结构,它提供的信息包括:化学结构和化学鉴别;
相和形态;
应力;
污染物和杂质;
1、一般而言,拉曼光谱是特定分子或材料独有的化学指纹,能够用于快速确认材料种类或者区分不同的材料。在拉曼光谱数据库中包含着数千条光谱,通过快速搜索,找到与被分析物质相匹配的光谱数据,即可鉴别被分析物质。

如图所示分别是甲醇(methanol)和乙醇(ethanol)的拉曼光谱,二者有着显著的区别,可以用于区分这两种液体物质。
2、当与拉曼成像系统相结合时,可以基于样品的多条拉曼光谱来生成拉曼成像。这些成像可以用于展示不同化学成分、相与形态以及结晶度的分布。
如图所示是一粒药片的拉曼光谱成像,由图中可以看出阿司匹林(红色)、咖啡因(绿色)和扑热息痛(蓝色)成分在药片中的分布情况

三、Raman拉曼光谱可以用来分析什么样的样品?
拉曼光谱可以用来分析很多不同类型的样品,通常包括以下种类:
固体、粉末、液体、胶体、软膏、气体;
无机材料、有机材料、生物材料;
纯物质、混和物、溶液;
一般来说,拉曼不适合分析金属及其合金样品。
四、Raman拉曼光谱测试常见问题
1、拉曼测试范围有多大?
一般是几微米;
2、拉曼可测到最小波数可达多少?测试深度有多深?
可测到最小波数可达250px-1;
拉曼是表面测试,探测深度只有10nm左右,光斑1um大小,样品均匀性对结果影响很大,如果测试出来结果没有出峰,说明在那个位置是没有该物质结构存在。薄膜样品如果膜层厚度小于这个,会出现基底峰;
3、拉曼数据横纵坐标的含义及单位分别是什么?
横坐标表示拉曼频移(cm-1),纵坐标表示拉曼光强。
4、同一个样品,为什么有时候有折现,有时候出峰很正常?
激光器的影响很大。下图是一个样品,不同的激光器测试,对于532和785 nm激光,拉曼信号被荧光淹没;但405 nm激光则很容易分辨。 但是仔细辨认其实出峰位置不会变化,说明改变激光器并不会改变出峰位置,只有当样品分子结构发生变化才会出现峰位置的变化。

5、如何选择合适的激光器?


1楼2023-02-24 09:48回复