拉曼光譜是由印度物理學(xué)家 C.V. 拉曼爵士提出的，它基于單色光對(duì)樣品的非彈性散射。由于這種非彈性散射，產(chǎn)生的光與入射光的頻率不同。
這種技術(shù)被廣泛用于分析分子中的振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和其他低頻相互作用。這大大有助于闡明分子結(jié)構(gòu)、識(shí)別官能團(tuán)等。
拉曼光譜的發(fā)展
迄今為止，超靈敏分析一直采用昂貴且往往不可靠的方法，如 SERS（表面增強(qiáng)拉曼散射）方法。
材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究小組成功開發(fā)出一種方法，可將性能提高 50 倍。
拉曼測(cè)量的工作原理如圖所示。激光在其中起著決定性作用，放置樣品的基底也是如此。
研究小組開發(fā)了一種由具有不同特性的材料制成的基底，這些材料共同產(chǎn)生了積極的效果。
例如，它包含四種等離子體納米結(jié)構(gòu)，包括金和銀粒子，能產(chǎn)生光-物質(zhì)相互作用。
這些相互作用也被稱為等離子效應(yīng)。結(jié)合光催化氧化鈦層產(chǎn)生光催化效應(yīng)，RAMAN 信號(hào)會(huì)增強(qiáng) 50 倍。
這樣就能更準(zhǔn)確、更快速地分析樣品。
這種基底的一個(gè)特點(diǎn)是可以使用紫外線進(jìn)行清潔，而且可以使用max. 20 次，從而大大降低了成本。
拉曼光譜原理
拉曼光譜基于電磁輻射對(duì)分子的非彈性散射。散射分為彈性散射和非彈性散射兩種。
彈性散射遵循雷利定律，即入射輻射和散射輻射的能量和動(dòng)量都不會(huì)損失。因此，這種散射也被稱為瑞利散射。
然而，在某些情況下（百萬分之一），散射輻射的能量與入射輻射的能量不同。這就是非彈性散射。只有這兩種可能。
- 散射輻射的能量小于入射輻射： 在這種非彈性散射中。入射輻射會(huì)將部分能量傳遞給分子，因此散射輻射的能量較小。這也稱為斯托克斯拉曼散射。
- 散射輻射的能量大于入射輻射的能量： 在這種非彈性散射中。入射輻射從分子本身吸收了部分振動(dòng)/旋轉(zhuǎn)能量，因此散射輻射的能量更大。這也被稱為反斯托克斯拉曼散射。
拉曼光譜的應(yīng)用
用于研究 CO?、N?O、含汞鹽、汞的氯絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)以及鍵合的性質(zhì)。
它有助于研究有關(guān)電解解離、水解和從結(jié)晶狀態(tài)向無定形狀態(tài)轉(zhuǎn)變的物理化學(xué)。
它還可用于獲取有關(guān)分子中是否存在特定連接的信息、簡(jiǎn)單化合物的結(jié)構(gòu)以及同分異構(gòu)體的研究。
它通過揭示聚合物的結(jié)晶性、觸變性、無定形特性等物理性質(zhì)來表征聚合物化合物。
它可用于快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地分析混合物，而其他任何方法都很難做到這一點(diǎn)。
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