应用拓展
目前,拉曼光谱作为一种鉴定物质结构的分析测试手段而被广泛的应用,尤其是在20世纪60年代后,由于激光光源的引入、微弱信号检测技术的提高和计算机的应用,使拉曼光谱分析在许多应用领域取得了很大的发展。拉曼散射还可以单独的或与其它技术如X射线衍射、红外吸收谱、中子散射等结合起来,方便地确定离子和分子的种类、物质的结构,拉曼散射已经成为一种用途广泛,极其灵敏的物质分析测试手段。激光拉曼光谱法的应用有以下几种:在有机化学上的应用,在高聚物上的应用,在生物方面上的应用,在表面和薄膜方面的应用。
1、有机化学
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段,拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是鉴定化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性,拉曼光谱还可以作为顺、反式结构判断的依据。
2、高聚物
拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体(单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等)的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具,在高聚物的工业生产方面,如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测,以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都采用了拉曼光谱。
3、生物
拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段,由于水的拉曼光谱很弱、图谱又很简单,故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质二级结构的研究、DNA和致癌物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、动脉硬化操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献报道。利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等,有许多成功的示例。
4、表面和薄膜
拉曼光谱在材料的研究方面,在相组成界面、晶界等课题中可以做很多工作。最近,对于拉曼光谱在金刚石和类金刚石薄膜的研究工作中的应用,国内外学者的兴趣有增无减。拉曼光谱已成CVD(化学气相沉积法)制备薄膜的检测和鉴定手段。另外,LB膜的拉曼光谱研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光谱研究都已见报道。
尽管拉曼散射很弱,拉曼光谱通常不够灵敏,但利用共振或表面增强拉曼技术就可以大大加强拉曼光谱的灵敏度。表面增强拉曼光谱学(SERS)已成为拉曼光谱研究中活跃的一个领域。
参考文献
[1] 欧阳爱国,张宇,唐天义,刘燕德君. 一基于拉曼光谱的乙醇柴油密度、粘度和乙醇含量分析 [J]. 光谱学与光谱分析, 2018, 38 (6):1772-8
[2] 吴国祯, 拉曼谱学[M],北京: 科学出版社, 2014
[3] 董学峰. 拉曼光谱传递与定量分析技术研究及其工业应用[D]. 浙江大学, 博士学位论文, 2013

