拉曼光譜技術(shù)小課程之二
發(fā)布時(shí)間：2022-07-18分享至：
拉曼光譜是散射光譜，紅外光譜是吸收光譜，對(duì)于具有對(duì)稱中心的分子，它們沒有頻率相同的譜帶，如具有對(duì)稱中心的聚乙烯的拉曼光譜和紅外光譜便沒有一條譜帶的譜率是相同的。兩者的結(jié)合，可以比較理論與實(shí)際的光譜，判斷構(gòu)建出的結(jié)構(gòu)模型的準(zhǔn)確性，這對(duì)小分子結(jié)構(gòu)和大分子構(gòu)像的研究起著極其重要的作用。 通過對(duì)樣品的檢測(cè)，學(xué)者[1]得到拉曼光譜圖和紅外光譜圖分別對(duì)包裹Fe3C納米粒子的氮摻雜碳納米管（Fe3C@NCNTs）的表征。通過圖像可以看出拉曼光譜更清晰，重疊帶很少見到，譜圖解析會(huì)更方便，反映出了合成材料的結(jié)構(gòu)特征及石墨化程度。紅外光譜檢測(cè)到了含氧官能團(tuán)，隨溫度的升高，石墨烯結(jié)構(gòu)的進(jìn)行演變，不穩(wěn)定的O和N發(fā)生了分解。 拉曼光譜天敵——熒光的抑制方法 拉曼散射是光子與分子的相互作用，當(dāng)激發(fā)光子的能量接近兩個(gè)電子態(tài)之間的躍遷能量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)共振拉曼或者共振熒光。熒光的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于拉曼散射光，會(huì)掩蓋拉曼信號(hào)的特征。 下面介紹幾種抑制熒光的方法： 熒光淬滅劑法是最傳統(tǒng)的一種方法，該方法需要向樣品中添加一定的熒光淬滅劑，利用淬滅劑分子樣品分子之間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)來降低樣品分子的熒光發(fā)射強(qiáng)度。 光漂白法也是一種常用的方法，它需要用激光對(duì)樣品預(yù)先照射一段時(shí)間，使熒光分子發(fā)生光化學(xué)變化，從而降低熒光發(fā)射強(qiáng)度。 數(shù)值擬合是常用的光譜數(shù)據(jù)處理方法，包括頻域?yàn)V波、小波變換、曲線擬合等。 偏振調(diào)制法是基于拉曼光與熒光的偏振特性不同提出的，熒光大多是非偏振光，而拉曼光是部分偏振光，采用偏振斬波器，將光分成兩路，一路進(jìn)入單色儀作為輸入信號(hào)，另外路作為參考信號(hào)，利用鎖定放大器進(jìn)行檢測(cè)，可以充分區(qū)分開熒光與拉曼光。 ?除了以上常用的幾種方法，還有根據(jù)激發(fā)光波長(zhǎng)的依賴程度不同而提出的移頻激發(fā)法、高頻信號(hào)響應(yīng)的快慢不同而提出的高頻調(diào)制法以及兩種光壽命不同提出的門控法。
參考：
[1]Shang Y, Chen C, Zhang P, et al. Removal of sulfamethoxazole from water via activation of persulfate by Fe3C@ NCNTs including mechanism of radical and nonradical Process[J]. Chemical Engineering Journal, 2019: 122004.