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English| 發(fā)布日期：2019-04-13 |
引言
拉曼光譜在化學(xué)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在有機(jī)化學(xué)方面主要是用作結(jié)構(gòu)鑒定和分子間相互作用的手段。拉曼位移的大小、強(qiáng)度、拉曼峰形狀鑒定化學(xué)鍵、官能團(tuán)的重要依據(jù)。利用偏振特性，拉曼光譜還可以作為分子異構(gòu)體的判斷依據(jù)。對(duì)于一些像-C=C-、-N=N-的環(huán)境對(duì)稱的基團(tuán)，它們的振動(dòng)在紅外光譜中很微弱，但在拉曼光譜中卻能檢測(cè)出來(lái)。無(wú)機(jī)化合物中金屬離子與配位體間的共價(jià)鍵常具有拉曼活性，因此拉曼光譜可提供有關(guān)配位化合物的組成、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性等信息。還可對(duì)無(wú)機(jī)化合物的晶體結(jié)構(gòu)鑒定。
在催化化學(xué)中，拉曼光譜能提供催化劑本身以及表面上物種的結(jié)構(gòu)信息，還可以對(duì)催化劑制備過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)研究。同時(shí)，激光拉曼光譜是研究電極/溶解界面的結(jié)構(gòu)和性能的重要方法，能夠從分子水平上深入研究電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)、吸附和反應(yīng)等基礎(chǔ)問(wèn)題并應(yīng)用于電化學(xué)催化、腐蝕、電鍍等領(lǐng)域。
應(yīng)用
基于拉曼光譜的血清中鉀離子的濃度檢測(cè)
鉀離子廣泛存在于動(dòng)物界、植物界和細(xì)胞內(nèi)外，在生命體系中起著重要的作用。在人的生命系統(tǒng)中，鉀離子在調(diào)節(jié)血壓、維持肌肉力量、保持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓平衡等都有不可代替的作用。在動(dòng)植物中同樣扮演著不可或缺的角色，動(dòng)物的神經(jīng)肌肉與植物的光合作用都與鉀離子息息相關(guān)。拉曼光譜作為分子層次的檢測(cè)手段在離子檢測(cè)中同樣發(fā)揮很大作用。
對(duì)血液中的鉀離子用拉曼光譜檢測(cè)，以聚四氟乙烯為疏水表面，由亞硝酸鈷鈉易于鉀離子結(jié)合，對(duì)鉀離子濃度檢測(cè)。如圖1，圖2
圖1，亞硝酸鈷鈉溶液（藍(lán)色）與亞硝酸鈷鈉鉀（紅色）拉曼光譜圖
圖2 不同濃度的鉀離子添加在亞硝酸鈷鈉中的拉曼光譜圖
由拉曼光譜分析可知，不同濃度鉀離子的亞硝酸鈷鈉鉀拉曼光譜圖具有非常好的線性關(guān)系，據(jù)此可對(duì)血液中鉀離子濃度達(dá)到檢測(cè)。
不同PH環(huán)境下的4-MPBA的結(jié)構(gòu)變化檢測(cè)
含有硼酸及衍生物的化合物在材料科學(xué)、超分子化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)合成晶體工程、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等方面具有重要的應(yīng)用。4-MPBA作為一種典型的硼酸類有機(jī)化合物在納米科學(xué)工程等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
使用拉曼光譜對(duì)不同PH環(huán)境下的4-MPBA進(jìn)行檢測(cè)，如圖3
圖3 不同PH環(huán)境的4-MPBA的拉曼光譜圖
從a到m分別為PH值從1.0到13.0 的拉曼光譜圖，化學(xué)研究員根據(jù)此拉曼光譜圖對(duì)4-MPBA在不同PH環(huán)境下的分子結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行分析。
拉曼光譜以其快速、靈敏、準(zhǔn)確地特點(diǎn)，且是從分子層次對(duì)物質(zhì)進(jìn)行詮釋的一種新興的檢測(cè)技術(shù)手段，在化學(xué)分析領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并扮演著越來(lái)越重要的角色。隨著拉曼光譜技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的完善，必將成為化學(xué)分析領(lǐng)域的重要檢測(cè)技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
拉曼光譜在離子檢測(cè)、手性識(shí)別和結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域的應(yīng)用，蘇虹養(yǎng)等
