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拉曼光谱简介与常用拉曼探测技术的优缺点

发布时间:2020-05-15 11:18:29 浏览量:39


拉曼是表征物质性质的一种重要手段,那么究竟什么是拉曼光谱,提到拉曼光谱的时候也会提及的SERS、共聚焦拉曼、高温拉曼、FT-

Rama、RRS又是什么呢?下面来简要介绍下。


拉曼光谱是一种振动光谱,是物质的一种固有的性质,可以非常灵敏地判断物质的组成,又被称之为指纹光谱。拉曼光谱是1928年印

度科学家C.V.Raman发现的。


光与介质作用发生散射,散射可以分为两种,1.弹性散射:散射光与入射光频率一样,为瑞利散射;2:非弹性散射,散射光频率发生

改变,为拉曼散射,频率的变化对应的是物质的转动和振动光谱,所以收集拉曼散射可以得到物质的结构,从而完成对物质的指认。


 


而拉曼散射根据散射光频率相较于入射光频率的变化,又分为斯托克斯线,与反斯托克斯线,斯托克斯线与反斯托克斯线位置相较于入

射光频率完全对称,只在信号强度上有很大差异。如下图,假设频率为υ_0的入射光经过试样散射之后,散射光之中包含频率为υ_0的

瑞利散射与频率为的υ_0±∆υ拉曼散射,其中频率为υ_0-∆υ是斯托克斯线,频率为υ_0+∆υ是反斯托克斯线。

 

常用拉曼探测技术原理以及优缺点:

FT-Raman:

原理:傅里叶变换技术采集信号,使用1064nm激光光源

优点:消除荧光,精度高

缺点:温度漂移,试样移动对光谱影响大


SERS:

衡痕量分子吸附于Cu,Ag,Au等金属溶胶和电极表面,信号增强104~106

优点:消灵敏度高,所需样品浓度低

缺点:基衬重线性与稳定性难以控制


RRS:

原理:激光频率与待测分子的某个电子吸收峰接近或者重合信号增强104~106

优点:灵敏度高,所需样品浓度低

缺点:荧光干扰,热效应,要求光源可调


共聚焦拉曼:

原理:使用共聚焦显微镜使样品、狭缝二点共轭聚焦,消除杂散光,信号增强104~106

优点:灵敏度高,所需样品浓度低,信息量大

缺点:荧光干扰


高温拉曼:

原理:高温下的理化反应,得到反应物和产物结构信息以及反应中间体和变化过程的信息

优点:空间分辨率高,消除杂散光,样品可程序控温

缺点:热辐射


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