拉曼光谱技术以其信息丰富,谱图易辨认,特征峰明显制样简单,分析快速等独特的优点,是分析分子结构和含量的有用工具,被广泛应用于化学、材料、物理、高分子、生物、医药、地质等领域。
拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源与分子的振动和转动。拉曼光谱的分析方向有:
定性分析:不同的物质具有不同的特征光谱,所以可通过光谱进行定性分析。
结构分析:对光谱谱带的分析,又是进行物质结构分析的基础。
定量分析:根据物质对光谱的吸光度的特点,可以对物质的量进行分析。
上篇文章中小编和大家分享了拉曼光谱的原理,这篇文章和大家分享下拉曼光谱的应用。
在化学研究中的应用
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定和分子相互作用的手段,它与红外光谱互为补充,可以鉴别特殊的结构特征或特征基团。拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是鉴定化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性,拉曼光谱还可以作为分子异构体判断的依据。
在无机化合物中金属离子和配位体间的共价键常具有拉曼活性,由此拉曼光谱可提供有关配位化合物的组成、结构和稳定性等信息。另外,许多无机化合物具有多种晶型结构,它们具有不同的拉曼活性,因此用拉曼光谱能测定和鉴别红外光谱无法完成的无机化合物的晶型结构。
在催化化学中,拉曼光谱能够提供催化剂本身以及表面上物种的结构信息,还可以对催化剂制备过程进行实时研究。同时,激光拉曼光谱是研究电极/溶液界面的结构和性能的重要方法,能够在分子水平上深入研究电化学界面结构、吸附和反应等基础问题并应用于电催化、腐蚀和电镀等领域。
在高分子材料中的应用
拉曼光谱可提供聚合物材料结构方面的许多重要信息。如分子结构与组成、立体规整性、结晶与去向、分子相互作用,以及表面和界面的结构等。从拉曼峰的宽度可以表征高分子材料的立体化学纯度。如:无规立场试样或头-头,头-尾结构混杂的样品,拉曼峰是弱而宽,而高度有序样品具有强而尖锐的拉曼峰。
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。
在爆炸物检测中的应用
爆炸物品种繁多、隐藏手段多样,检测工作非常困难,因此及时有效的将经过伪装、隐藏在行李中的爆炸物检测出来,已经成为国际上一项紧迫而艰巨的任务。拉曼光谱可实现爆炸物的远程、高灵敏度、无损伤、微痕量的检测,在爆炸物领域有巨大的应用市场。
在生物学研究中的应用
拉曼光谱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,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。比如DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用、脂类和生物膜的结构等。
在文物研究领域的应用
拉曼光谱技术由于采样量非常少,几乎无损,而采集的信号谱图又包含了物质的成分、结构等信息,并且水分、玻璃对信号的影响较小,所以,目前在文物研究领域已经得到广泛应用。