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拉曼光谱仪在能源、物理及生物学研究上都能应用
发布时间:2021-07-26浏览:289次
  拉曼光谱仪这个仪器在最近经常被提起,行业内的人都知道其拉曼光谱分析技术能运用到各行各业中,也是该仪器越来越受欢迎的原因,今天北京卓立汉光小编就跟大家分析分析它的原理以及举例说明它是怎样应用到在三大经典行业中的。
 
  拉曼基本原理:
 
  当光打到样品上时,样品分子会使入射光发生散射,若部分散射光的频率发生改变,则散射光与入射光之间的频率差称为拉曼位移。拉曼光谱仪主要就是通过拉曼位移来确定物质的分子结构,针对固体、液体、气体、有机物、高分子等样品均可以进行定性定量分析。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定、分子结构的研究。
 
  同一种物质,随着入射光频率的改变,拉曼散射光的频率也随之发生改变,但拉曼位移Δν保持不变,拉曼位移与入射光的频率无关,仅与物质的振动和转动能级有关。不同的物质有不同的振动和转动能级,因此拉曼位移不同。
 
  拉曼光谱技术在能源存储领域的应用:
 
  拉曼光谱技术以其信息丰富,制样简单,水的干扰小等独特的优点,为化学、材料、物理、高分子、生物、医药、地质等领域的研究提供了快速、简单、可重复、且无损伤定性定量分析的方法。拉曼光谱仪除了能够得到物质的光谱信息外,还能得到相应的拉曼成像,了解物质各组分的分布情况等。
 
  拉曼光谱技术在宝石研究中的应用:
 
  拉曼光谱技术已被成功地应用于宝石学研究和宝石鉴定领域。拉曼光谱技术可以准确地鉴定宝石内部的包裹体,提供宝石的成因及产地信息,并且可以有效、快速、无损和准确地鉴定宝石的类别--天然宝石、人工合成宝石和优化处理宝石。
 
  1)在宝石包裹体研究中的应用
 
  可以用于宝石包裹体化学成分的定性、定量检测,利用拉曼光谱技术研究矿物内的包裹体特征,可以获得有关宝石矿物的成因及产地的信息。
 
  2)在宝石鉴定中的应用
 
  拉曼光谱测试的微区可达1-2um,在宝石鉴定中具有明显的优势,能够探测宝石极其微小的杂质、显微内含物和人工掺杂物,且能满足宝石鉴定所必须的无损、快速的要求。
 
  拉曼光谱仪在生物学研究中的应用:
 
  该仪器是研究生物大分子的有力手段,由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单,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。
 
  生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息:
 
  1)蛋白质二级结构:α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转;
 
  2)蛋白质主链构像:酰胺Ⅰ、Ⅲ,C-C、C-N伸缩振动;
 
  3)蛋白质侧链构像:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化;
 
  4)对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化;
 
  5)生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象;
 
  6)DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用;
 
  7)研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等;
 
  8)对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。
 
  综上,三个例子很好的说明了拉曼光谱仪在行业中的运用情况。
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