拉曼光譜在高分子材料中的應(yīng)用    

拉曼光譜可提供聚合物材料結(jié)構(gòu)方面的許多重要信息。如分子結(jié)構(gòu)與組成、立體規(guī)整性、結(jié)晶與去向、分子相互作用，以及表面和界面的結(jié)構(gòu)等。從拉曼峰的寬度可以表征高分子材料的立體化學(xué)純度。如無規(guī)立場試樣或頭-頭，頭-尾結(jié)構(gòu)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(nèi)容包括：

（1）化學(xué)結(jié)構(gòu)和立構(gòu)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(xué)組份和結(jié)構(gòu)。

（2）組分定量分析：拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關(guān)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(jié)晶過程和結(jié)晶度的監(jiān)測。

（4）動力學(xué)過程研究：伴隨高分子反應(yīng)的動力學(xué)過程如聚合、裂解、水解和結(jié)晶等。相應(yīng)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(gòu)型或構(gòu)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(fù)合材料應(yīng)力松弛和應(yīng)變過程的監(jiān)測。

（8）聚合反應(yīng)過程和聚合物固化過程監(jiān)控。

拉曼光譜儀

拉曼光譜具有明顯的優(yōu)勢，主要包括：水的拉曼散射很微弱，是研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具；波數(shù)范圍廣，可對有機物及無機物進行分析；拉曼光譜具有指紋圖譜特點，譜峰分辨率高、清晰尖銳，適合進行不定項檢測等;抗干擾能力強，無需進行復(fù)雜的樣品準備，可進行快速分析；對測試樣品的量要求少，只需要少量的樣品就可以實現(xiàn)檢測。

同時，隨著納米增強試劑和光源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使基于拉曼光譜的檢測技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。目前，這一技術(shù)已被廣泛用于食品安全、環(huán)境科學(xué)，公共安全、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，成為檢測市場中一個熱點。

解析激光拉曼光譜儀

激光拉曼光譜儀是一個集合了激光光譜學(xué)、機械和微電子系統(tǒng)的綜合測量體系。其結(jié)果是獲得散射介質(zhì)在一定方向上具有一定偏振態(tài)的散射光強隨頻率分布的譜圖。

激光拉曼光譜儀分析是一種非破壞性的微區(qū)分析手段，液體、粉末及各種固體樣品均不需特殊處理即可用于拉曼光譜的測定。

拉曼光譜可以單獨，或與其他技術(shù)（如X衍射譜、紅外吸收光譜、中子散射等）結(jié)合起來應(yīng)用，方便地確定離子、分子種類和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

其應(yīng)用主要是對各種固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)的分子組成、結(jié)構(gòu)及相對含量等進行分析，實現(xiàn)對物質(zhì)的鑒別與定性。

為什么測試時一些光譜給出十分強的背景信號，而這些信號湮蓋了拉曼信號？

一些發(fā)熒光或磷光的樣品在測量時會給出非常高的背景光譜。令人遺憾的是這些是樣品材料的本征性質(zhì)，是激光輻照下無法避免的結(jié)果，而且通常情況下熒光比拉曼信號更強。盡管這樣，我們?nèi)钥刹扇∫恍┐胧p少或減輕熒光副作用。

猝滅：一些樣品可采用測試前將激光輻照在表面一段時間對熒光進行猝滅以減小熒光光譜的背景增強拉曼信號。猝滅的時間根據(jù)樣品不同可從幾分鐘到幾小時。值得注意的是：猝滅效應(yīng)是呈指數(shù)衰減的，一開始就可觀察到。

共焦模式：采用共焦模式測量強光下輻照的小體積樣品時熒光將會大大降低。該法也同樣適合有熒光襯底的樣品，例如被熒光物質(zhì)基體包裹的樣品。

改變激發(fā)激光的波長：有時改變波長是僅有可行的避免熒光干擾的方法。

如果拉曼實驗室里有太多的室內(nèi)光源比如熒光、白熾燈或日光燈等，這會在測試光譜上出現(xiàn)不必要的背景信號。因此在測試的時候應(yīng)將室內(nèi)光關(guān)閉或降到很小或用遮光罩將樣品臺罩住以避免外界的雜散光進入光譜儀。