拉曼光譜在高分子材料中的應用    

拉曼光譜可提供聚合物材料結構方面的許多重要信息。如分子結構與組成、立體規(guī)整性、結晶與去向、分子相互作用，以及表面和界面的結構等。從拉曼峰的寬度可以表征高分子材料的立體化學純度。如無規(guī)立場試樣或頭-頭，頭-尾結構混雜的樣品，拉曼峰是弱而寬，而高度有序樣品具有強而尖銳的拉曼峰。

研究內容包括：

（1）化學結構和立構性判斷：高分子中的C＝C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架對拉曼光譜非常敏感，常用來研究高分子的化學組份和結構。

（2）組分定量分析：拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關系，給高分子組分含量分析帶來方便。

（3）晶相與無定形相的表征以及聚合物結晶過程和結晶度的監(jiān)測。

（4）動力學過程研究：伴隨高分子反應的動力學過程如聚合、裂解、水解和結晶等。相應的拉曼光譜某些特征譜帶會有強度的改變。

（5）高分子取向研究：高分子鏈的各向異性必然帶來對光散射的各向異性，測量分子的拉曼帶退偏比可以得到分子構型或構象等方面的重要信息。

（6）聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究。

（7）復合材料應力松弛和應變過程的監(jiān)測。

（8）聚合反應過程和聚合物固化過程監(jiān)控。

拉曼散射光譜具有以下明顯的特征

a.拉曼散射譜線的波數(shù)雖然隨入射光的波數(shù)而不同，但對同一樣品，同一拉曼譜線的位移與入射光的波長無關,只和樣品的振動轉動能級有關；

b.在以波數(shù)為變量的拉曼光譜圖上，斯托克斯線和反斯托克斯線對稱地分布在瑞利散射線兩側, 這是由于在上述兩種情況下分別相應于得到或失去了一個振動量的子的能量。

c.一般情況下，斯托克斯線比反斯托克斯線的強度大。這是由于Boltzmann分布，處于振動基態(tài)上的粒子數(shù)遠大于處于振動激發(fā)態(tài)上的粒子數(shù)。

拉曼光譜技術在寶石學研究中的局限性

1、拉曼光譜易受熒光的影響、因此對發(fā)熒光寶石的檢測會產生一定的影響。

2、對于不透明或透明度差的寶石，利用拉曼光譜技術進行檢測可能會在寶石表面留下痕跡而成為有損檢測。

3、應用拉曼光譜鑒定寶石，是一種類比法，有時會受到標準拉曼圖譜庫的限制，尤其是對一些罕見寶石更是如此。此外對于某些顆粒細小的多晶集合體類玉石，很難得到有效的拉曼圖譜。