拉曼光譜儀在化學研究中的應用

拉(la)曼(man)光譜(pu)在有(you)機化(hua)學(xue)方面主(zhu)要是用(yong)作(zuo)結(jie)構鑒(jian)定和分子相互(hu)作(zuo)用(yong)的手段，它與(yu)紅外光譜(pu)互(hu)為(wei)補(bu)充(chong)，可以(yi)鑒(jian)別特(te)殊的結(jie)構特(te)征或特(te)征基(ji)團(tuan)。拉(la)曼(man)位(wei)移(yi)的大小、強度及拉(la)曼(man)峰形狀是鑒(jian)定化(hua)學(xue)鍵(jian)、官(guan)能(neng)團(tuan)的重要依(yi)據。利(li)用(yong)偏(pian)振特(te)性，拉(la)曼(man)光譜(pu)還可以(yi)作(zuo)為(wei)分子異(yi)構體判(pan)斷(duan)的依(yi)據。

在無機(ji)(ji)化合(he)(he)物中金屬(shu)離子和(he)配位體(ti)間的(de)共(gong)價(jia)鍵常具(ju)(ju)(ju)有(you)拉(la)曼(man)(man)活性，由此拉(la)曼(man)(man)光(guang)譜(pu)可提(ti)供有(you)關(guan)配位化合(he)(he)物的(de)組(zu)成(cheng)、結(jie)構和(he)穩定(ding)性等(deng)信息。另外，許(xu)多無機(ji)(ji)化合(he)(he)物具(ju)(ju)(ju)有(you)多種晶型結(jie)構，它們具(ju)(ju)(ju)有(you)不(bu)同的(de)拉(la)曼(man)(man)活性，因此用拉(la)曼(man)(man)光(guang)譜(pu)能(neng)測定(ding)和(he)鑒別紅外光(guang)譜(pu)無法完成(cheng)的(de)無機(ji)(ji)化合(he)(he)物的(de)晶型結(jie)構。

在(zai)(zai)催(cui)(cui)化(hua)化(hua)學中，拉曼(man)光譜(pu)能(neng)夠提供(gong)催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)本身以(yi)(yi)及表面上(shang)物(wu)種的結構信息，還(huan)可以(yi)(yi)對催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)制備過程進行實(shi)時研(yan)究(jiu)(jiu)。同時，激光拉曼(man)光譜(pu)是研(yan)究(jiu)(jiu)電極/溶液界(jie)(jie)面的結構和(he)(he)性(xing)能(neng)的重要方法，能(neng)夠在(zai)(zai)分子水平上(shang)深(shen)入研(yan)究(jiu)(jiu)電化(hua)學界(jie)(jie)面結構、吸附和(he)(he)反(fan)應(ying)等(deng)(deng)基礎問題并(bing)應(ying)用(yong)于電催(cui)(cui)化(hua)、腐蝕(shi)和(he)(he)電鍍(du)等(deng)(deng)領域。

2、拉曼光譜儀在生物學研究中的應用

拉(la)曼光(guang)譜(pu)是研究(jiu)生物大分子的(de)有(you)力手段，由于水的(de)拉(la)曼光(guang)譜(pu)很(hen)弱、譜(pu)圖又很(hen)簡(jian)單，故拉(la)曼光(guang)譜(pu)可以在接近自然狀態、活性狀態下(xia)來(lai)研究(jiu)生物大分子的(de)結(jie)構及其變化。

生物大分子的(de)拉曼光譜可(ke)以同時得(de)到許多寶貴的(de)信(xin)息：

(1)蛋白質二級(ji)結構：α-螺(luo)旋、β-折疊、無(wu)規卷曲及β-回(hui)轉

(2)蛋白(bai)質主(zhu)鏈構像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸縮振動

(3)蛋白質側鏈構(gou)像：苯丙氨(an)(an)酸、酪(lao)氨(an)(an)酸、色氨(an)(an)酸的側鏈和后二(er)者的構(gou)像及(ji)存在形(xing)式隨其(qi)微環(huan)境(jing)的變化(hua)

(4)對構(gou)像變化敏感的(de)羧基(ji)(ji)、巰基(ji)(ji)、S-S、C-S構(gou)像變化

(5)生物膜的脂肪(fang)酸碳氫鏈旋轉異構現象。

(6)DNA分子(zi)結構以(yi)及和DNA與其他分子(zi)間的作用。

(7)研究(jiu)脂類和生物膜的相互作用(yong)、結構、組分等。

(8)對生物膜中(zhong)蛋白(bai)質(zhi)與脂質(zhi)相互作用(yong)提供重要信息(xi)。

3、拉曼光譜技術在寶石研究中的應用

拉曼(man)光譜(pu)技(ji)術已被**地(di)應用(yong)于寶(bao)石(shi)(shi)學研究(jiu)和寶(bao)石(shi)(shi)鑒定(ding)領域。拉曼(man)光譜(pu)技(ji)術可以(yi)(yi)準確地(di)鑒定(ding)寶(bao)石(shi)(shi)內部的包裹(guo)體，提供寶(bao)石(shi)(shi)的成(cheng)因(yin)及產地(di)信息，并且可以(yi)(yi)有效、快速、無損和準確地(di)鑒定(ding)寶(bao)石(shi)(shi)的類別(bie)--天然寶(bao)石(shi)(shi)、人工合成(cheng)寶(bao)石(shi)(shi)和優化處理寶(bao)石(shi)(shi)。

(1)拉曼光譜儀在寶石包裹體研(yan)究中的(de)應用

拉曼光(guang)譜可(ke)以(yi)用于寶石包裹體化學成分的(de)(de)定性、定量檢(jian)測，利(li)用拉曼光(guang)譜技術研究礦物(wu)(wu)內(nei)的(de)(de)包裹體特征，可(ke)以(yi)獲得有(you)關寶石礦物(wu)(wu)的(de)(de)成因(yin)及產地的(de)(de)信息。

(2)拉(la)曼光譜儀(yi)在寶石鑒定中的應(ying)用

拉曼光譜測(ce)試的(de)微(wei)區(qu)可(ke)達1-2um，在寶石鑒定(ding)中具有(you)明顯(xian)的(de)優勢(shi)，能夠探測(ce)寶石極其(qi)微(wei)小的(de)雜(za)質、顯(xian)微(wei)內含物和人工摻雜(za)物，且(qie)能滿足寶石鑒定(ding)所(suo)必(bi)須的(de)無損、快速的(de)要(yao)求。

另外，拉(la)曼顯微(wei)鏡(jing)的(de)(de)共聚(ju)焦設計(confoal)可(ke)以實現在(zai)不(bu)(bu)破壞樣(yang)品(pin)的(de)(de)情況(kuang)下對樣(yang)品(pin)進行不(bu)(bu)同深(shen)度(du)的(de)(de)探測而(er)同時*排除其他深(shen)度(du)樣(yang)品(pin)的(de)(de)干(gan)擾信(xin)(xin)息，從而(er)獲得(de)不(bu)(bu)同深(shen)度(du)樣(yang)品(pin)的(de)(de)真實信(xin)(xin)息，這在(zai)分析多層材料時相當(dang)有(you)用。共焦顯微(wei)拉(la)曼光(guang)譜技(ji)術有(you)很(hen)好的(de)(de)空間分辨率，從而(er)可(ke)以獲得(de)界(jie)面過(guo)程中物(wu)種(zhong)分子變(bian)化情況(kuang)、相應的(de)(de)物(wu)種(zhong)分布(bu)、物(wu)種(zhong)分子在(zai)界(jie)面不(bu)(bu)同區域的(de)(de)吸附取向(xiang)等。

4、拉曼在文物研究中具有“得天獨厚”的優勢

拉(la)曼光譜(pu)(pu)是一種以拉(la)曼散射為基礎的分子光譜(pu)(pu)分析方法，文(wen)物界選擇拉(la)曼，正是看中了其“得天獨(du)厚(hou)”的優勢—無損。而且拉(la)曼光譜(pu)(pu)樣品需求量少(shao)，具有(you)高的空間分辨率，檢測過程(cheng)簡單，越來(lai)越多的被應用(yong)在文(wen)物研究領域。

拉曼光譜的分析方向

拉(la)曼光譜儀分析(xi)技(ji)術是以拉(la)曼效應為基礎(chu)建立起來的(de)分子結構表征技(ji)術，其信號來源與分子的(de)振動和轉動。

拉曼光(guang)譜的(de)分析(xi)方(fang)向(xiang)有(you)：

定(ding)性分(fen)析(xi)：不(bu)同的物質具有不(bu)同的特征光(guang)譜(pu)，因此可以通過光(guang)譜(pu)進行定(ding)性分(fen)析(xi)。

結構分析(xi)：對光譜譜帶的分析(xi)，又(you)是進行物質結構分析(xi)的基礎。

定量分(fen)析(xi)(xi)：根據物質對光(guang)譜的吸光(guang)度(du)的特點，可以對物質的量有很好(hao)的分(fen)析(xi)(xi)能力。

拉曼光譜儀用于分析(xi)的優(you)點(dian)和缺點(dian)

1、拉曼光譜用(yong)于分析(xi)的優點

拉曼光譜的分析方法不(bu)需要(yao)對樣品(pin)進行(xing)前處理(li)，也沒(mei)有樣品(pin)的制備(bei)過程(cheng)，避免了一些誤差的產生，并(bing)且在分析過程(cheng)中(zhong)操作(zuo)簡便，測定時間短，靈敏(min)度高等(deng)優點(dian)

2、拉(la)曼光譜(pu)用于分(fen)析的(de)不足

(1)拉曼散射面積

(2)不同(tong)振動峰(feng)重(zhong)疊和拉(la)曼散射(she)強度容易受光學系統參(can)數等因素(su)的影響

(3)熒光現象對傅立葉變換(huan)拉曼(man)光譜分析的干擾

(4)在進行傅立葉變換光譜分析時，常(chang)出現曲(qu)線的(de)非線性的(de)問題(ti)

(5)任何(he)一物質的引入都會(hui)對被測(ce)體(ti)體(ti)系帶來某種程度(du)的污染，這等于(yu)引入了一些(xie)誤差的可能性，會(hui)對分析的結果產生一定的影響。