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  • 發布時間:2019-10-31 17:04 原文鏈接: 關于拉曼光譜你應該知道的

    一、請教哪些樣品容易測得拉曼信號?

    1. 拉曼光譜的信號非常微弱,大致是瑞利散射的10e-61 ~1 0e-8的級別,普通的設計取得拉曼信號非常困難,所以需要加上較好的陷波濾波片盡量的消減瑞利散射。這樣,拉曼信號依然和背景大致相當,甚至更低,還需要考慮光譜儀本身的雜散光阻擋能力,使用何種探測器,樣本是否有熒光干擾等等。

    2. 最好先確定實驗要求:

    1)需要自建組合系統

    2)使用商業成套設備,可以根據實驗要求選擇設備等。

    3. 用準直透鏡收集光本身不會增加光通量,反而會降低光通量。因為準直透鏡主要是收集平行光并將其耦合入光纖,其數值孔徑反而沒有光纖大,當光從四周散射過來時,光纖反而能收集到更大角度上的光。因此不推薦采用準直透鏡來收集光。另外如果做拉曼建議還是采用專用的光纖拉曼探頭。


    二、最近學習拉曼光譜有一點不明白,拉曼光譜采用的是激光,不是單波長光嗎,那譜圖上怎么會有波長選擇范圍的呢?

    激發光源用單色光-激光,激發出的拉曼信號可能分布在一個很寬的范圍內,會同時激發出不同波長的拉曼信號。

    1.激發光用的是單色的激光,如常用的488.0nm 514.5nm 785nm 1064nm,正因為激光的單色性好、準直性好、強度強等特點才用它;

    2.由于不同的基團與激發光作用后產生不同的拉曼位移,這么頻移有個范圍,即一般拉曼信號在4000~200cm-1范圍內;

    3.使用不同的激發光源對于同一個基團而言,產生的拉曼位移位置不會變,只是強度不同而已。激發光源及其功率大小的選擇要考慮:是否會損傷(燒掉、降解)樣品;能否得到拉曼信號,也就是拉曼信號強弱問題。如RRS就是從選擇激發光源來增強拉曼信號的;另外還要避免熒光的干擾,可以用FT-Raman或使用Scissors(SSRS技術)。


    三、用激光粒度儀做固體樣品時,應該怎樣制備樣品?

    1. 為使顆粒處于單體狀態,在進行粒度測試前要對樣品進行分散處理。分散的方法有潤濕、攪拌、超聲波振動、分散劑等,有時這些方法可同時使用。

    2. 我們現在是用的磁力攪拌加分散劑的方法。發現測大顆粒的時候攪拌時間過長會影響粒徑的大小,測出的結果偏小。

    3. 干樣如果采用濕法分散測量粒度的話需要將樣品放入裝有溶劑(一般是水)的分散池中通過攪拌、超聲等方式分散。而干樣如果采用干法分散測量粒度的話可通過干法分散系統直接測量。


    四、激光拉曼光譜儀應該可以實現快速的定量分析,但經過前段時間一些咨詢,使我對其是否可進行快速分析頗存疑問,尤其是氣體分析。請問,一般來說分析一次樣品(氣體或固體)的時間是多長。

    1. 分析速度取決于儀器的靈敏度和樣品本身。通常分析一個樣品,強信號幾秒鐘即可,若信號較弱,則需幾分鐘。

    2. 做定量分析,儀器本身所需的時間很短,秒級。

    3. 我用拉曼光譜測過白酒,但是光譜的重現性很差,而且檢測限不是很好。采樣軟件上有自帶的基線扣除功能。對于一個樣品,如果我要測定三次。如果每次都掃描了本底,然后測光譜,那么三條光譜的重現性就比較差,如果說只測定一次本底,然后掃描三次樣品,那么樣品的重現性就比較好。總體做下來,拉曼的定量效果肯定是不如近紅外,但是拉曼光譜到底能否應用于定量,有待進一步驗證,我做的是低檔的白酒,幾乎都是勾對的,所以定量的時候預測的效果還可以,采用原始光譜預測標準差可達到86%。不知換了其他樣品的效果如何,有待進一步研究。


    五、我是搞量化的,想通過拉曼來驗證我計算的準確性。問了很多人:拉曼和紅外的區別,他們大概的意思就是這2者之間的原理一樣,只是波長不一樣。請教高手,是這樣么?

    1.這兩者都是振動光譜,從這一點上面來說,原理是一樣的。但是紅外是吸收光譜,而拉曼是散射光譜。

    2.至于波長,拉曼采用的是激光作為激發源,波長范圍可以從紫外-可見-紅外都可以,最常見的是可見光和NIR的。而紅外只能選擇紅外光作為光源,包括從遠紅外到近紅外,平時最常用的是中紅外,100000px-1到10000px-1。

    3.從選擇法則上面來說,也就是什么樣的振動是紅外活性的,什么樣的振動是拉曼活性的,也是不一樣的。紅外活性(也就是可以被紅外檢測到的振動)必須是分子偶極矩發生變化,而拉曼活性的振動必須是有分子的極化性發生改變才能被檢測到。

    4. 從信號強度來說,拉曼的信號很弱,通常10的6次方-8次方才有一個拉曼散射的光子。而相對來說,紅外的信號要強!所以在實際應用中,紅外更廣泛一些!

    5. 兩者的光譜可以作為互補來確定分子的結構。


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