拉曼光谱在分析化学中的应用进展

评述了各种拉曼技术在分析化学方面的应用进展,涉及到的拉曼光谱技术有常规拉曼光谱、常规共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、表面增强共振拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、傅里叶变换表面增强拉曼光谱及其联用技术。共引用９１篇文献。     

拉曼光谱技术在色谱分析检测中的应用

讨论了色谱分离与拉曼光谱检测的联用技术。表面增强拉曼光谱技术和紫外共振拉曼光谱技术克服了常规拉曼光谱技术所固有的灵敏度低的问题,所设计的与液相色谱联用的装置可以获取色谱柱流出液的拉曼光谱。评价了联用装置的重现性、动态范围和分析潜力,发现表面增强拉曼光谱仪和紫外共振拉曼光谱仪都可以作为薄层色谱、液相色谱法的检测器,可提供待测组分的结构信息,其灵敏度和其它常用检测器相似。     

钕的电子拉曼光谱和一种新的拉曼增强机理

拉曼光谱是研究分子体系微观结构的一种有力工具 [1] ,由于拉曼信号弱 ,在一定程定上影响了拉曼光谱的应用 .为解决此问题 ,人们一方面采用各种先进的光谱测试技术 ,另一方面广泛运用各种拉曼增强机理 ,以提高拉曼光谱的灵敏度 .到目前为止 ,公认的拉曼增强机理只有共振拉曼增强和表面拉曼增强两种 .最近 ,文献报道了一种称为聚集增强的拉曼增强机理[2 ] .众所周知 ,f电子使稀土具有极丰富的电子能级结构 ,使得稀土元素在发展各种高性能的功能材料方面具有巨大的潜在价值 [3～ 5] .人们利用稀土的能级结构发展各种探针技术以表征分子体系在…     

激光拉曼光谱(一)

一、前言 1928年印度物理学家C.V.拉曼(Raman)发现了拉曼效应。拉曼光谱学是以拉曼效应为基础发展起来的。拉曼光谱发展的前十年,在结构化学、分子光谱学的研究中发挥了重要作用。在这十年中间共发表了二千多篇文章,报导了四千余种化合物的拉曼光谱图。由于技术上的原因,拉曼光谱在实验技术和应用上都有相当的局限性。例如,样品用量大(通常要几十毫升)、曝光时间长(有时需数小时到几十小时)、并且仅限于做无色液体样品、受荧光干扰大等。然而,在六十年代初期,激光被用作拉曼光谱的激发光源之后,由于激光的优越性(能量大而集中,单色性好,偏振性能强),克     

基于临近比较的快速拉曼光谱基线校正方法

拉曼光谱成像技术是基于拉曼散射效应所开发的一项现代检测技术,在现代生产、科学研究过程中使用非常广泛。拉曼光谱信号受荧光效应和仪器等方面的影响,往往会产生基线漂移,严重影响对信号特征的进一步提取。因此,必须对拉曼光谱信号进行基线校正。传统的基线校正方法,只针对单一光谱信号,计算量较大,在处理由大量拉曼信号组成的成像数据时,耗时较长且效果不佳。该文提出一种基于临近比较的快速基线校正方法,根据在相同背景下采集的光谱之间的相关性,实现快速基线校正,提高了拉曼成像数据的处理速度。     

拉曼光谱技术在聚合物研究中的应用进展

拉曼光谱可以提供分子的振动信息,对于聚合物分子链的构象和链间的相互作用非常敏感,能够提供聚合物固体、薄膜或溶液的物理化学特性信息,如聚合物的结构单元、空间构型、晶态结构、分子链的物理构象或分子链子链和侧基在界面间或在各向异性材料中的排列等链取向信息等。因此拉曼光谱作为一种原位无损检测技术,其衍生出的表面增强拉曼光谱技术(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)、变温拉曼光谱技术、共焦显微拉曼光谱技术(Confocal Raman Microscopy,CRM)、拉曼Mapping成像技术和共振拉曼散射技术(Resonance Raman scattering,RRS)等,广泛应用于物理、化学和生物医学等领域。本文从拉曼光谱的基本理论基础、拉曼光谱技术及其在聚合物研究中的最新应用进展等方面进行综述,以探索扩展拉曼光谱技术在高分子物理与化学领域中许多问题,如分子链的构象结构、分子链的结晶行为、分子链的扩散运动和共混体系相态结构变化等方面的应用。     

民族药化学指纹图谱研究进展

化学指纹图谱是民族药质量评价体系的重要组成部分,其发展与药材质量可控、安全有效关系紧密。目前薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、红外光谱法、紫外光谱法、拉曼光谱法、X射线衍射技术、核磁共振等多种方法已被用于民族药的化学指纹图谱研究。该文对近年国内外相关文献进行总结,探讨化学指纹图谱在民族药真伪鉴别、产地区分、质量评价等方面的应用前景,以期为民族药的资源评价、质量控制和创新发展提供有益参考。     

血卟啉衍生物(HpD)的表面增强共振拉曼光谱

近年来,采用光敏剂(H_pD)与光的协同效应,诊治癌肿疾病有了较大的进展,所以,研究其光谱特性是有其现实意义的。 用共振拉曼光谱和表面增强拉曼光谱所获得的散射强度,都比通常的拉曼光谱有几个数量级的增强,并可得到稀溶液(10~(-6)～10~(-3)mol/L)的高质量光谱,本文报道了8×10~(-3)mol/L HpD水溶液的共振拉曼光谱和5×10~(-5)mol/L HpD水溶液的表面增强共振拉曼光谱,结果表明,表面增强共振拉曼光谱比共振拉曼光谱的散射强度滴出三个量级。     

拉曼积分球对水中微量硫酸根和碳酸氢根离子定量分析可行性研究

拉曼光谱因非接触、无损、指纹光谱特性,广泛应用于科学研究领域,主要集中于定性研究,拉曼光谱定量分析较为缺乏,尤其在液体中的定量分析研究明显不足。因此,有必要进一步开展水中拉曼光谱定量分析研究。探讨了将拉曼积分球应用于液体拉曼光谱定量分析技术,对水中SO_4~(2-)和HCO~-_3进行了定量分析可行性研究。定量分析基于内标法,选取水在～1 640 cm~(-1)附近的H-O-H的弯曲振动作为参照。实验结果表明,使用拉曼积分球的液相拉曼光谱定量分析技术有效地降低了SO_4~(2-)(0.1 mmol·L~(-1))和HCO~-_3(10 mmol·L~(-1))的检测限且具有良好的精度,可以用于定量分析水中的硫酸根与碳酸氢根浓度。     

氯霉素包合物的拉曼光谱研究

通过拉曼光谱法研究氯霉素与β-环糊精相互作用形成包合物的过程,探讨拉曼光谱作为一种新的验证包合物形成方法的可行性.采用饱和水溶液法制备氯霉素包合物,共聚焦拉曼光谱仪分别检测氯霉素、β-环糊精、氯霉素与β环糊精的物理混合物、氯霉素包合物的拉曼光谱并对照分析.结果表明,拉曼光谱法可说明氯霉素的苯环结构和易水解基团二氯乙酰胺...     

四甲基脲与水二元混合体系的拉曼光谱研究

密度泛函B3LYP方法在6-311G*基组水平对四甲基脲(TMU)气态的几何构型进行全面优化,计算了最优构型的拉曼光谱,并与实验得到的拉曼光谱进行比较,对TMU的各拉曼谱带进行归属。实验测得了TMU与水不同体积比二元混合体系的拉曼光谱,得到了TMU分子的特征拉曼谱线在不同浓度下的频移情况,受氢键和缔合水分子空间位阻的共同作用,在H2O/TMU体积比小于2时,TMU羧基伸缩振动频率向低波数的变化与体积比成线性关系,当体积比大于2时,其振动频率为定值1585cm-1,其它拉曼带的频率受到溶剂的非专一化作用而随溶液中水的增加变化不大。     

金、铜金属纳米棒或纳米线的AFM和SERS的研究

通过电化学氧化法制备具有不同孔径氧化铝模板,利用交流电镀的方法在模板中沉积金属,再用酸溶解模板可以得到相应尺度的金属纳米线或纳为棒的阵列。本文利用原子力显微镜和表面增强拉曼技术分别表征了金和铜两种金属纳米线阵列。研究结果表明,作为探针分子的硫氰（SCN－）在金属纳米线上的碳氮三键的振动频率随纳米线直径的增大而蓝移,这一现象可能是因为尺寸效应对纳米线的费米能级造成影响,使不同直径的金属纳米线电子结构存在微小的差别。     

傅里叶变换红外光谱和傅里叶变换拉曼光谱法无损鉴别药材的真伪

利用傅里叶变换红外（FT-IR）和近红外傅里叶变换拉曼（NIR FT-aman）光谱法对大黄（西宁大黄）与伪品大黄（华北大黄、山大黄、水根大黄）进行了无损快速的鉴别。结果表明：尽管正品大黄与伪品大黄差别较小，有大部分的化学成分有很大的相同之处，但在红外、拉曼谱图中各自的特征峰较突出，根据谱峰的强度和位置可容易地将它们区别开来。红外和拉曼光谱法相互印证，相互补充，具有快速、准确、操作简单、重复性好、不需对样品进行分离提取，可直接鉴别等特点。     

高岭石结构缺陷的 1H MAS NMR和Raman研究

The structure default of kaolinites was characterized with ¹H MAS NMR and Raman spectra. Although the HI indexes of Suzhou and Maoming kaolinite are similar, their ¹H MAS NMR and Raman spectra are very different. ¹H MAS NMR showed that the hydroxyl proton chemical shifts of Suzhou kaolinite are in the higher field and with larger different between the inner surface hydroxyls protons and inner hydroxyls proton chemical shifts than Maoming kaolinite. Raman spectra showed that the surface hydroxyls stretching vibration bands of Suzhou kaolinite are in the high frequency region, and the half height widths of the bands are 7.0～14 cm^-1. The area ratio S_z/(S_z+S_A), where S_Z and S_A are the areas of bands 3685 cm^-1 and 3695 cm^-1 respectively, is 0.23. But the surface hydroxyls stretching vibration bands of Maoming kaolinite are in the low frequency region, and the half height widths of the bands are 8.9～15.1 cm^-1. The area ratio S_z/(S_z+S_A) is 0.77. Those data proved that Suzhou kaolinite has lower structure default than Maoming kaolinite and ¹H MAS NMR and Raman spectra are effective method for study of kaolinite structure default.     

Polarized Raman spectra IX. Low Frequency Vibrations in Crystallne Trans-Stilbene

Raman spectrum of powdered crystalline trans-stilbene is recorded by a laser Raman spectrometer. The intensity of a low frequency skeleton bending vibration at 220 cm⁻¹ is observed to be very weak. Its Raman intensity, after corrected for the photocathode response and for the v⁴ scattering factor, agrees within 10% of the theoretically calculated value. It is therefore proved that the intensity of a Raman active vibration is proportional to the square of its vibrational frequency, if only one excited state is involved in the scattering process. Lattice vibrations in trans-stilbene crystal are also reported.     

二氧化硅纳米线中振动模式奇偶振荡的理论研究

运用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-31G(d)基组水平上, 计算了(SiO2)n和(SiO2)nO2H4 (n=3-20)准一维链状纳米线的振动光谱. 结果发现, 在红外和拉曼光谱中振动频率和强度随着二氧化硅纳米线单元个数的奇偶变化, 表现出奇偶振荡现象. 团簇两端极性基团取向的影响, 使不同振动模式的奇偶振荡强弱有所差异, 进一步从极化率说明了羟基对准一维(SiO2)n纳米线奇偶性变化所起的作用.     

Size-dependent Raman red shifts of semiconductor nanocrystals

The size effects on Raman red shifts in low-dimensional semiconductor nanocrystals are investigated by considering the size-dependent root-mean-square average amplitude associated with the thermal vibration of atoms. The lower limit of vibrational frequency was obtained by matching the calculation results of Raman red shifts with the experimental data of Si, InP, CdSe, CdS0.65Se0.35, ZnO, CeO2, as well as SnO2 nanocrystals. The results indicate the following: (1) the Raman frequency decreases as the nanocrystal size decreases in both narrow and wide bandgap semiconductors; (2) the influence of crystal size on the Raman frequency of nanoparticles is more pronounced than that of nanowires and thin films; and (3) the Raman red shift is ascribed to the size-induced phonon confinement effect and surface relaxation. This model may provide new insights into the fundamental understanding of the underlying mechanism behind the Raman red shifts.     

Zn(NCN)单轴的负热膨胀性及机理研究

负热膨胀(NTE)是一种反常的物理现象, 已在合金和框架结构化合物等材料中被观察到, 但NTE材料的种类仍然有限. 本文合成了一种单轴NTE材料Zn(NCN), 该材料在c轴方向及在100~475 K下的热膨胀系数为-3.35×10^?6 K^?1, 而a轴和b轴方向则呈低热膨胀性, 体积具有低的热膨胀系数[6.13×10^?6 K^?1(100~475 K)]. 通过同步辐射X射线衍射、 扩展X射线吸收精细结构和拉曼光谱等方法, 研究了Zn(NCN)的NTE机理. 结果表明, Zn—N键具有明显的横向振动, 一些低频振动模Grüneisen参数为负值. 直接的实验证据表明, N=C=N的横向振动以及准刚性ZnN₄四面体的耦合旋转和扭摆导致了c轴方向的NTE.     

Raman spectroscopic studies on tropolone complexes with La, Nd, Sm, Yb

The complexes of tropolone (HL) with different lanthanide metals of lanthanum (La), neodymium (Nd), samarium (Sm), ytterbium (Yb) have been prepared respectively in the non-aqueous solution by the direct electrochemical oxidation of sacrificial metal anodes, and characterized by normal Raman spectroscopy. By comparing the spectra of the ligands and their complexes, the stretching vibrational band of OH disappeared in complexes, and the frequencies shifts of some relevant bands were observed, particularly for the stretching vibration of CO. In the low frequency region, new metal ion sensitive bands at 400-700 cm(-1) were observed, which could be assigned to the stretching vibrational mode of the bonding of lanthanide with oxygen. The stretching vibration of lanthanide-oxygen of tropolonate complexes showed a metal ion sensitivity. All the obvious change in spectral feature of Raman spectra revealed that CO and OH were coordinated with the center metal ions through oxygen atoms. Based on Raman results, the structures of the above complexes were proposed.     

甲醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面拉曼光谱

甲醇由于具有高能量密度及易于储存等优点，在燃料电池研究领域中备受关注．一般认为，甲醇在铂电极上的电氧化为双途径机理，即首先解离吸附在电极表面上，生成毒性中间体（CO）或活性中间体，然后再氧化生成CO。由于各研究小组使用的电极材料、预处理方法、溶液的组成以及检测手段不同，目前对甲醇的具体解离过程的细节尚未确定（如在反应条件下吸附物的特性及作用、表面结构和粗糙度的特殊影响等），还有待于建立或改进有关原位研究方法．在研究甲醇的电催化氧化的各种检测手段中，红外光谱应用得最为广泛，可用于原位红外技术中的电极…