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超全拉曼光谱学问点
发布时间:2019-07-23  浏览次数:

  电化学原位拉曼光谱法, 是操纵物质对入射光所发生的频次发生较大变化的散射现象, 将单色入射光(包罗圆偏振光和线偏振光)激发受电极电位调制的电极概况, 通过测定散射回来的拉曼光谱信号(频次、强度和偏振机能的变化)取电极电位或电流强度等的变化关系。一般物质的拉曼光谱很微弱, 为了获得加强的信号, 可采用电极概况粗化的法子, 能够获得强度高104-107倍的概况加强拉曼散射(SuceEnahanced Raman Scattering, SERS) 光谱, 当具有共振拉曼效应的吸附正在粗化的电极概况时, 获得的是概况加强共振拉曼散射(SERRS)光谱, 其强度又能加强102-103。

  共振拉曼光谱是成立正在共振拉曼效应根本上的另一种激光拉曼光谱法。共振拉曼效应发生于激发光频次取待测的某个电子接收峰接近或沉应时,这一的某个或几个特征拉曼谱带强度可达到一般拉曼谱带的104~106倍,有益于低浓度和微量样品的检测。已用于无机、无机、生物大、离子甚至活体构成的测定和研究。激光拉曼光谱取傅里叶变换红外光谱相共同,已成为布局研究的次要手段。

  2 拉曼一次能够同时笼盖50-4000波数的区间,可对无机物及无机物进行阐发。相反,若让红外光谱笼盖不异的区间则必需改变光栅、光束分手器、滤波器和检测器。

  1)通过概况加强处置把测检系统拓宽到过渡金属和半导体电极。虽然电化学原位拉曼光谱是现场检测较活络的方式, 但仅能有银、铜、金三种电极正在可见光区能给出较强的SERS。很多学者试图正在具有主要使用布景的过渡金属电极和半导体电极上实现概况加强拉曼散射。

  拉曼光谱的阐发方式不需要对样品进行前处置,也没有样品的制备过程,避免了一些误差的发生,而且正在阐发过程中操做简洁,测按时间短,活络度高档长处

  c. 一般环境下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是因为Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数弘远于处于振动激发态上的粒子数。

  3 拉曼光谱谱峰清晰锋利,更适合定量研究、数据库搜刮、以及使用差别阐发进行定性研究。正在化学布局阐发中,的拉曼区间的强度能够和功能集团的数量相关。

  a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而分歧,但对统一样品,统一拉曼谱线的位移取入射光的波长无关,只和样品的振动动弹能级相关;

  当用波长比试样粒径小得多的单色光映照气体、液体或通明试样时,大部门的光会按本来的标的目的透射,而一小部门则按分歧的角度散射开来,发生散射光。正在垂曲标的目的察看时,除了取原入射光有不异频次的瑞利散射外,还有一系列对称分布着若干条很弱的取入射光频次发生位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。因为拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度间接取试样振动或动弹能级相关。因而,取红外接收光谱雷同,对拉曼光谱的研究,也能够获得相关振动或动弹的消息。目前拉曼光谱阐发手艺已普遍使用于物质的判定,布局的研究谱线特征。

  入射激光的功率,样品池厚度和光学系统的参数也对拉曼信号强度有很大的影响,故多选用能发生较强拉曼信号而且其拉曼峰不取待测拉曼峰堆叠的基质或外加物质的做内标加以校正。其内标的选择准绳和定量阐发方式取其他光谱阐发方式根基不异。

  3)通过改变调制电位的频次, 能够获得正在两个电位下变化的“时间分辩谱”, 以阐发系统的SERS 谱峰取电位的关系, 处理了因为电极概况的SERS 活性位随电位而变化而带来的问题。

  2)通过度析研究电极概况吸附的布局、取向及对象的SERS 光谱取电化学参数的关系,对电化学吸附现象做程度上的描述。

  使用激光具有单色性好、标的目的性强、亮度高、相关性好等特征,取概况加强拉曼效应相连系,便发生了概况加强拉曼光谱。其活络度比常规拉曼光谱可提高104~107倍,加之活性载体概况选择吸附对荧光发射的,使阐发的信噪比大大提高。已使用于生物、药物及阐发中痕量物质的检测。

  电化学原位拉曼光谱法的丈量安拆次要包罗拉曼光谱仪和原位电化学拉曼池两个部门。拉曼光谱仪由激光源、收集系统、分光系统和检测系统形成, 光源一般采用能量集中、功率密度高的激光, 收集系统由透镜组形成, 分光系统采用光栅或陷波滤光片连系光栅以滤除瑞利散射和杂散光以及分光检测系统采用光电倍增管检测器、半导体阵检测器或多通道的电荷藕合器件。原位电化学拉曼池一般具有工做电极、辅帮电极和参比电极以及通气安拆。为了避免侵蚀性溶液和气体仪器, 拉曼池必需配备光学窗口的密封系统。正在尝试前提答应的环境下, 为了尽量避免溶液信号的干扰, 应采用薄层溶液(电极取窗口间距为0.1~1mm) , 这对于显微拉曼系统很主要, 光学窗片或溶液层太厚会导致显微系统的光改变, 使概况拉曼信号的收集效率降低。电极概况粗化的最常用方式是电化学氧化- 还原轮回(Oxidation-Reduction Cycle,ORC)法, 一般可进行原位或非原位ORC处置。

  光映照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取激发光波长不异的成分.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。

  拉曼光谱阐发手艺是以拉曼效应为根本成立起来的布局表征手艺,其信号来历取的振动和动弹。拉曼光谱的阐发标的目的有:

  1、拉曼频移:散射光频取激发光频之差,取决于振动能级的改变,所以它是特征的,取入射光的波长无关,顺应于布局的阐发

  (4)正在进行傅立叶变换光谱阐发时,常呈现曲线的非线)任何一物质的引入城市对被测体系统带来某种程度的污染,这等于引入了一些误差的可能性,会对阐发的成果发生必然的影响

  4 由于激光束的曲径正在它的聚焦部位凡是只要0.2-2毫米,常规拉曼光谱只需要少量的样品就能够获得。这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的劣势。并且,拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米以至更小,可阐发更小面积的样品。

  供给快速、简单、可反复、且更主要的是无毁伤的定性定量阐发,它无需样品预备,样品可间接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤丈量。此外:

  b. 正在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布正在瑞利散射线两侧, 这是因为正在上述两种环境下别离响应于获得或得到了一个振动量子的能量。

  5 共振拉曼效应能够用来有选择性地加强大生物特个发色基团的振动,这些发色基团的拉曼光强能被选择性地加强1000到10000倍。

  CCD检测系统正在近红外区域的高活络性,体积小而功率大的二极管激光器,取激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产物连同高口径短焦距的分光光度计,供给了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易利用的拉曼光谱仪。

  1. 可检测物质振动光谱和微不雅布局,取红外接收光谱互为弥补;2. 未知物质的无损判定,普遍使用于材料、地质、化学、物理、生物等浩繁范畴;