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(méi)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(méi)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(guò)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(guò)圖像可以看出拉曼光譜更清晰，重疊帶很少見(jiàn)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(lái)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(kāi)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.