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拉曼光譜儀在能源、物理及生物學(xué)研究上都能應(yīng)用
閱讀：489 發(fā)布時(shí)間：2021-8-26
拉曼光譜儀這個(gè)儀器在最近經(jīng)常被提起,，行業(yè)內(nèi)的人都知道其拉曼光譜分析技術(shù)能運(yùn)用到各行各業(yè)中,，也是該儀器越來越受歡迎的原因,，今天北京卓立漢光小編就跟大家分析分析它的原理以及舉例說明它是怎樣應(yīng)用到在三大經(jīng)典行業(yè)中的。
拉曼基本原理：
當(dāng)光打到樣品上時(shí),，樣品分子會使入射光發(fā)生散射,，若部分散射光的頻率發(fā)生改變,，則散射光與入射光之間的頻率差稱為拉曼位移,。光譜儀主要就是通過拉曼位移來確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，針對固體,、液體,、氣體、有機(jī)物,、高分子等樣品均可以進(jìn)行定性定量分析,。因此，與紅外吸收光譜類似,，對拉曼光譜的研究,，也可以得到有關(guān)分子振動或轉(zhuǎn)動的信息。目前拉曼光譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的鑒定,、分子結(jié)構(gòu)的研究,。
同一種物質(zhì)，隨著入射光頻率的改變,，拉曼散射光的頻率也隨之發(fā)生改變,，但拉曼位移Δν保持不變，拉曼位移與入射光的頻率無關(guān),，僅與物質(zhì)的振動和轉(zhuǎn)動能級有關(guān),。不同的物質(zhì)有不同的振動和轉(zhuǎn)動能級，因此拉曼位移不同,。
拉曼光譜技術(shù)在能源存儲領(lǐng)域的應(yīng)用：
拉曼光譜技術(shù)以其信息豐富，制樣簡單,，水的干擾小等*的優(yōu)點(diǎn),，為化學(xué)、材料,、物理,、高分子、生物,、醫(yī)藥,、地質(zhì)等領(lǐng)域的研究提供了快速、簡單,、可重復(fù),、且無損傷定性定量分析的方法,。光譜儀除了能夠得到物質(zhì)的光譜信息外，還能得到相應(yīng)的拉曼成像,，了解物質(zhì)各組分的分布情況等,。
拉曼光譜技術(shù)在寶石研究中的應(yīng)用：
拉曼光譜技術(shù)已被成功地應(yīng)用于寶石學(xué)研究和寶石鑒定領(lǐng)域。拉曼光譜技術(shù)可以準(zhǔn)確地鑒定寶石內(nèi)部的包裹體,，提供寶石的成因及產(chǎn)地信息,，并且可以有效、快速,、無損和準(zhǔn)確地鑒定寶石的類別--天然寶石,、人工合成寶石和優(yōu)化處理寶石。
1)在寶石包裹體研究中的應(yīng)用
可以用于寶石包裹體化學(xué)成分的定性,、定量檢測,，利用拉曼光譜技術(shù)研究礦物內(nèi)的包裹體特征，可以獲得有關(guān)寶石礦物的成因及產(chǎn)地的信息,。
2)在寶石鑒定中的應(yīng)用
拉曼光譜測試的微區(qū)可達(dá)1-2um,，在寶石鑒定中具有明顯的優(yōu)勢，能夠探測寶石極其微小的雜質(zhì),、顯微內(nèi)含物和人工摻雜物,，且能滿足寶石鑒定所必須的無損、快速的要求,。
拉曼光譜儀在生物學(xué)研究中的應(yīng)用：
該儀器是研究生物大分子的有力手段,，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單,，故拉曼光譜可以在接近自然狀態(tài),、活性狀態(tài)下來研究生物大分子的結(jié)構(gòu)及其變化。
生物大分子的拉曼光譜可以同時(shí)得到許多寶貴的信息：
1)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)：α-螺旋,、β-折疊,、無規(guī)卷曲及β-回轉(zhuǎn)；
2)蛋白質(zhì)主鏈構(gòu)像：酰胺Ⅰ,、Ⅲ,，C-C、C-N伸縮振動,；
3)蛋白質(zhì)側(cè)鏈構(gòu)像：苯丙氨酸,、酪氨酸、色氨酸的側(cè)鏈和后二者的構(gòu)像及存在形式隨其微環(huán)境的變化,；
4)對構(gòu)像變化敏感的羧基,、巰基、S-S,、C-S構(gòu)像變化,；
5)生物膜的脂肪酸碳?xì)滏溞D(zhuǎn)異構(gòu)現(xiàn)象,；
6)DNA分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),、組分等；
8)對生物膜中蛋白質(zhì)與脂質(zhì)相互作用提供重要信息,。
綜上,，三個(gè)例子很好的說明了拉曼光譜儀在行業(yè)中的運(yùn)用情況。