拉曼光谱(Raman spectra),是一种散射光谱,是基于光和材料内化学键的相互作用而产生的,可以提供样品化学结构、相和形态、结晶度以及分子相互作用等信息。
拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。
拉曼光谱能够准确、快速、无损的确认材料种类,广泛应用于材料、化学、物理、环境、医学等多个领域,已经成为科学研究和工业生产中不可或缺的工具。
下面,小编收集了一些拉曼光谱在使用过程中的问题及解决方案,希望对大家有帮助。
1、测试了一些样品,激光波长632.8nm,得到的是Raman Shift,但是文献是wave number,不知道它们之间的转换公式是怎样的?
• Raman shift即为拉曼位移或拉曼频移,频率的增加或减小常用波数差表示,拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wave number,单位:cm-1。
• 拉曼频移raman shift指频率差,但通常用波数wave number表示,单位cm-1,可以说某个谱峰拉曼位移是※※波数,或※※cm-1。
• 在Raman谱中,wave number有两种理解:一种是相对波数,这时就等于Raman shift;另一种是绝对波数(这在荧光光谱中用的比较多),这个绝对波数是与激发波长有关,不同的激发波长得到的绝对波数是不一样的,这时Raman shift等于(10000000/激发波长减去Raman峰的绝对波数)。
• 所以,通常在Raman谱中,wave number一般可理解为Raman shift。
2、用拉曼光谱仪测透明的有机物液体,测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱?
• 是不是玻璃管被污染的厉害?
• 有没有可能焦点位置不对?应该是聚焦位置聚在玻璃上了。
• 玻璃是无定形态物质,应该Raman信号比较弱才对。
• 有机液体里面的分析物质浓度多大?Raman测定的是散射光,所以在溶液中的强度相对比较低,故分析物浓度要大些。
• 用的是共聚焦Raman吗?聚焦点要在毛细管的溶液里面才好。可以在溶液中放点“杂物”方便聚焦。
• 用凹面载玻片,液体量会比较多,然后用显微镜聚焦好就可以了,如果液体有挥发性,最好液体上用盖玻片,然后焦点聚焦到盖玻片以下。
• 如果还不行,可以查一下“液芯光纤”这个物种。
3、什么是共焦显微拉曼光谱仪?
• 共焦拉曼指的是空间滤波的能力和控制被分析样品的体积的能力。通常主要是利用显微镜系统来实现的。
• 仅是增加一个显微镜到拉曼光谱仪上不会起到控制被测样品体积的作用,为达到这个目的需要一个空间滤波器。
• 显微是利用了显微镜,可以观测并测量微量样品,最小1微米左右。
• 共焦是样品在显微镜的焦平面上,而样品的光谱信息被聚焦到CCD上,都是焦点,所以叫共聚焦。
• 拉曼仪器的共焦有两种:一种是针孔共焦,一种是赝共焦。直白点称为传统共聚焦或者针孔共聚焦、简单共聚焦之类的。
4、做生物样品的拉曼光谱,在获得图中显示有很强的荧光。如果拉曼得不到就用其荧光谱?可在拉曼谱里面得到的荧光背景是真正的荧光特征谱吗?和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别?
• 原则上说,拉曼谱中的荧光和荧光谱中的荧光是一样的,只要激发波长和功率密度相同。不同波长的激发光照射样品,得到的拉曼相近,但荧光可以有很大不同,甚至相同波长不同功率激发,荧光谱都不大一样。
• 注意横坐标要从波数变换为纳米,即用10000000nm(1cm)除以波数就行了?Raman测定的是散射光,得到的是Raman shift,Raman shift和绝对波长(荧光光谱)之间要一个转换的。
• 生物样品一般荧光峰比较宽,用荧光测试之前一般先会做仪器本身曲线校正,也就是仪器本身的响应曲线,这样测出的荧光峰才比较准,特别是对于宽峰,更要做这个较准。
• Raman光谱一般采集的区域比较窄(指的是波长区域),一般在窄的波长范围变化不大,因此一般不考虑仪器本身响应曲线误差,但是Raman光谱来测宽荧光峰,影响就比较大。
5、测固体粉末的拉曼图谱时,对于荧光很强的物质应该如何处理?特别是当荧光将拉曼峰湮灭时应如何?增加照射时间的方法试了,连续照射了4小时,结果还是有很强的荧光;只有一台532nm的激光器,所以更换激光波长的方法目前不能用;还有别的方法吗?
• 使用SERS技术或者使用很少量的样品进行测量,或者稀释被测样品到一些别的基体里面去,比如KBr。
• 波长不可调的话,激光强度应该是可调的,把激光强度调低点试试。这个在光源和软件上都有调的。全调到比较低的,然后再用长时间试试。
• 可以尝试找一种溶剂溶解粉末,看能不能猝灭荧光背景。采用反斯托克斯,滤光片用Nortch滤光片。
6、用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗?它能对薄膜进行哪些方面的测量呢?
• 应该不能测薄膜的厚度、折射率及应力。
• 现在的共焦显微拉曼可以做膜及不同层膜的,觉得用椭偏仪更好。
• 拉曼光谱可以测量应力,厚度好像不行。
• 应力可以测,应力有差别的时候拉曼会有微小频移,其他两种没听说过拉曼能测。
7、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少?我有几种氧化物的混合物,其中MoO3含量只有5%,XRD检测不到,拉曼可以吗?
应该和待测样品的拉曼活性有关,并不能绝对说一定能测到多少检测线,有些氧化物可能纯的样品也测不出光谱,信号强的则可能会低一些。
8、生物医学方面实验中,发现温度不同时,拉曼好像也不一样,如何解释这个现象?
温度升高,拉曼线会频移,线宽会变宽,只要物质状态不变,特征峰不会有太大变化,除非高温造成化学反应或者其他变化。
9、拉曼峰1640对应的是什么东西?无机的……
• 这个峰一般来说是C=O双键的峰,可是无机物的话,很有可能是某一个基团的倍频峰,看看820左右或者是某两个峰的叠加。
• 也有可能是在测量过程当中由于激光引起的碳化物质。还有一种可能就是C=C。
• 拉曼在1610-1680波数区间有C=N双键的强吸收。
10、文献上说,拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系,那么比如配置1mol/L的某溶液,和0.5mol/L的溶液,其峰强度是正好一半的关系吗?应用拉曼,是否能采用峰积分,或者用近红外那样的多元统计的办法来定量吗?准确度怎么样?
存在激发效率的问题,拉曼一直以来被认为只能做半定量的研究,就是因为不是线性的,有这方面的文献。
11、红外分析气体需要多高的分辨率?
分析气体时,理论上最高只需0.5cm-1,实际应用上绝大部分情况下4cm-1已足够。对于气体,还是希望分辨率高一些好,一般都用1cm-1以下,这样对气体的一些微小峰的变化检测更好。
12、拉曼光谱仪是否可分析纯金属?
基本上不可能。因为金属不太可能作出来,一般不发生分子极化率改变。
13、红外与拉曼联用,BRUKER和NICOLET哪个好些?
这两家公司的红外各有千秋相差不多,关键是更看重哪些指标。
14、测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键,可以用拉曼光谱分析吗?
如果键能对应的波数在100cm-1以上,估计是可以的,现在比较新的拉曼光谱仪就可以。
15、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大?同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多?
• 用不同的激发光激发样品,如果激光对样品没有破坏作用,拉曼谱图中谱峰的相对强度有时会发生一些变化,但不会完全变了,否则就很难用拉曼光谱进行定性分析了。
• TiO2矿物的情况比较特殊,它们有三种晶型:锐钛矿、板钛石和金红石,其中板钛矿比较少见。锐钛石的特征是142cm-1左右的强峰,金红石中此峰消失或很弱。但经常见到的不是这两种极端情况,而多是介于金红石或锐钛石中间的TiO2相。有时一个颗粒中,若激光作用在不同的点上,也会打出差别较大的谱图来。
• 还有可能是这两个原因:一是换波长后,激光与样品的作用点移动;二是激光的能量使样品的晶型发生变化,觉得第一种的可能性较大。
16、什么是3CCD?
• CCD,是英文Charge Coupled Device,即电荷耦合器件的缩写,它是一种特殊半导体器件,上面有很多一样的感光元件,每个感光元件叫一个像素。CCD在摄像机里是一个极其重要的部件,它起到将光线转换成电信号的作用,类似于人的眼睛,因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。
• 衡量CCD好坏的指标很多,有像素数量、CCD尺寸、灵敏度、信噪比等,其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量;摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成,每个点就是一个像素。显然像素数越多,画面就会越清晰;如果CCD没有足够的像素的话,拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响,因此理论上来说,CCD的像素数量应该越多越好,但CCD像素数的增加会使制造成本以及成品率下降,而且在现行电视标准下,像素数增加到某一数量后,再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显;因此,一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。
• 单CCD摄像机是指摄像机里只有一片CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换,其中色度信号是用CCD上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换,因此难免两全,使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题,便出现了3CCD摄像机。
• 3CCD,顾名思义就是一台摄像机使用了3片CCD。光线如果通过一种特殊的棱镜后,会被分为红、绿、蓝三种颜色,而这三种颜色就是电视使用的三基色,通过这三基色就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接受每一种颜色并转换为电信号,然后经过电路处理后产生图像信号,这样就构成了一个3CCD系统。
• 和单CCD相比,由于3CCD分别用3个CCD转换红、绿、蓝信号,拍摄出来的图像从彩色还原上要比单CCD来的自然,亮度以及清晰度也比单CCD好。但由于使用了三片CCD,3CCD摄像机的价格要比单CCD贵很多,所以只有专业用的摄像机才会使用3CCD。
17、用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维,想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在,可行?
• 当然可以,但这要拉曼方面比较深厚的基础,可以先建立模型进行模拟,然后跟实验相对照,能对应就是最大的说服力了。
• 拉曼光谱应该和分子的对称性相关,通过群论可以知道那些谱峰是有活性的,理论上是可以做到的,但是对于较大的分子可能不容易。
18、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时,有人提出单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向(什么111、100之类)的有关,使用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时,其强度严重不一样,是这样吗?不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的?
• 是的,硅单晶片放置的方向不同峰的强度不同。一般只观察520cm-1峰的强度,不同的硅片取向,不同倍数的物镜,长焦物镜或短焦物镜,520cm-1峰的强度都不同。
• 520cm-1处好像不是硅的三阶峰的位置,测试灵敏度时一般是硅的三阶峰的信噪比来衡量。520处是跟硅的取向有关系。
• 硅三阶峰位置1440cm-1。
• 关于硅晶体各向异性的说明可以做偏振拉曼光谱,有些说拉曼强度跟光源强度、透镜倍数等因素有关,说法是没错,但这个跟硅的各向异性并没多大关系,随便一个样品的拉曼强度都跟这些因素有关。
• 硅的各向异性,比如以VV偏振沿硅的111和110面做谱图,在光源强度、透镜倍数等因素都相同条件下拉曼强度是不一样的,根据这些强度还有入射角度,偏振配置可以计算出硅的各向异性指标。
• 这里可能涉及到很多拉曼光谱的原理和偏振光学,偏振配置等一些计算方法(涉及到的理论包括群论、晶体结构理论、固体物理、偏振光学、拉曼原理等理论)。
19、如何进行拉曼光谱数据处理?
• 可以找相关的拉曼书上有一些特征峰的波数,自己对照分析。也可以在仪器软件中的标准谱图搜索,不过标准谱图不太多。
• 如果有数据库可以先比对一下能否确定物质种类,其次可以对峰位、信号强度等信息用曲线拟合方式进行分析。
20、做激光拉曼测试,样品如何预处理?
• 一般来说,样品都不需要做预处理,不像红外那样麻烦。分析固体和液体比较容易,气体就难了,除非密度很大,否则只能用大型拉曼。
• 表面打磨一下或用酒精丙酮一类的东西清洗一下更好,不这样也行,在做的时候聚焦在比较干净平整的地方就行。
21、激光拉曼光谱是什么意思?
• 拉曼光谱是一种散射光谱,利用激光(多用可见激光,有时也用紫外激光,在傅里叶变换拉曼光谱仪中则用近红外激光)照射样品,通过检测散射谱峰的拉曼位移及其强度获取物质分子振动—转动信息(这些信息在红外光谱区)的一种光谱分析法。
• 拉曼光谱与红外光谱俗称姊妹谱,都用于检测物质分子的振动-转动信息。所不同的是,红外光谱是通过直接检测样品对红外光的吸收情况来获得的。
22、拉曼光谱实验时,如何选择激发波长,1064nm还是785nm、633nm?
• 多看看相关文献,蛋白质常用514nm,也可以用紫外200nm附近激发即为共振拉曼,浓度低也可以测。
• 理论上讲,拉曼光谱与激发光的波长无关,但是,有的样品在一种波长的激光激发下会产生强烈荧光,对拉曼光谱产生干扰。这时要换一种激发光以避开荧光的干扰。若样品在不同激光激发下都不发荧光,则随使用哪一种激光都可以。
• 根据瑞利定律,拉曼散射线的强度与激发光波长的四次方成反比,如果不考虑检测器等因素,当然是激发光的波长越短越好,最好是紫外激光。但可惜的是,现在用于拉曼光谱仪上的CCD最好的响应波长在620nm左右,480nm以下的响应非常差,若CCD技术不进一步改进,紫外激光器对拉曼光谱仪很难说是一种有用的激光器。
23、拉曼信号对入射角和出射角的响应是什么样?样品是有衬底支持的薄膜样品(膜厚几百纳米到几微米),怎样扣除衬底的影响?
• 从散射载面看,散射光的收集方向与入射光方向成90度效果最好,但现在的小拉曼光谱仪都是用背散射方向,因为仪器的灵敏度提高了,接收方向一般不是个问题,除非想做偏振研究。
• 扣背底问题:有一个说法是“样品+衬底”做一张图,“衬底”做一张图,然后数据相减,但实践证明这种方法不是很好,经常出现负峰或谱图怪异现象。非要扣背底吗?背底留着也能说明点问题,除非样品峰与背底峰有干扰。如果有干扰,试试所谓共焦(confocal)技术看看灵不灵。
24、微区拉曼和普通拉曼有区别吗?尤其在图谱上?多晶、单晶和非晶拉曼有何区别?
• 微区拉曼和普通拉曼只是实验方法不同,拉曼谱图的形状原则上只取决于样品,当然实验方法不同对拉曼光谱图的记录效果有影响。
• 若不做偏振实验,单晶和粉晶的拉曼光谱图不会有太大差别,只是某些谱峰的相对强度有些不同。单晶与粉晶的拉曼光谱图中的谱峰较尖锐,而非晶的谱峰趋于宽化。
• 微区拉曼和普通拉曼应是测试范围上的不同。
25、复合材料研究方向,想研究纤维增强复合材料的界面性能?
确实理论上是可以。目前使用拉曼光谱测定晶体应力分布已经很成熟,如在半导体行业已经作为质量控制的主要手段——对半导体器件进行逐点扫描,再以特征信号的峰位为参量生成图像,便可反映出应力空间分布情况,从而指导工艺尽量避免应力的发生。
26、有一套天津港东的拉曼光谱仪,计划给学生开一个测量固体(或粉末)拉曼光谱的实验。试了几种材料都不明显,能推荐几种容易找到的像四氯化碳拉曼光谱那么明显的固体、晶体或粉末吗?
• 路边抓点沙子就可以。沙子中多是石英晶体,测拉曼光谱应该很容易,当年在拉曼发现拉曼效应的同时,苏联科学家就是在石英中发现了同样的效应,那时的实验条件绝不会比现在的好。
• 金刚石或合成金刚石的峰非常特征,很强很明显。小粒的合成金刚石极便宜。
• 特氟隆就很好。单晶硅更好。
• 散射太强是因为瑞利线滤除的程度不够,可尝试低反射样品,如液体(四氯化碳、酒精等)。港东的谱仪恐怕测石英有困难,散射光太强,其灵敏度可能也不足以测得石英信号。硅片也一样,抛光的表面会使得探测器被饱和掉。
27、碳纳米管领域。由于纳米管的Raman信号很弱,要重复不断测试才能在1600cm-1的附近得到峰。请问具体操作条件应该怎么选,如laser的功率、解析度、扫描数scan number等,用的Raman仪器是(Brucker,RFS-100/S)。
• 用514激发光,很好测定。
• 用的谱仪灵敏度太差。现在单根碳纳米管的拉曼信号都能测的很好,只不过有的用514效果好一些,而有的用633好一些。
28、激光拉曼光谱仪应该可实现快速的定量分析,一般来说分析一次样品(气体或固体)的时间是多长?
• 分析速度取决于仪器的灵敏度和样品本身。通常分析一个样品,强信号几秒钟即可,若信号较弱,则需几分钟。
• 做定量分析,仪器本身所需的时间很短,秒级。
• 如用拉曼光谱测白酒(低档的白酒,几乎都是勾对的),但是光谱的重现性很差,而且检测限不是很好。采样软件上有自带的基线扣除功能。对于一个样品,如果要测定三次,如果每次都扫描了本底然后测光谱,那么三条光谱的重现性就比较差。如果说只测定一次本底,然后扫描三次样品,那么样品的重现性就比较好。总体做下来,拉曼的定量效果肯定是不如近红外,但是拉曼光谱到底能否应用于定量,有待进一步验证。
• 时快时慢,跟参数设置有关。一般做的时候,快则3分钟,慢则30分钟,这都有的。
29、激光拉曼仪的外光路调整好之后,在换一个样品再进行测试时要重新调试外光路吗?如果不需要,一般还要做哪些调整呢?
• 如果不换光源应该不需要,只需要校正光路和强度就可以了,当让还需要校正峰位。
• 其实不需要的,只有在开机的时候才需要初始化。如果,要更换激光来测样品,才需要再次校正。
• 没有重新开机就不需要调光路,但需要重新调焦,设置范围。
30、Raman能测出硅氢键吗?若能具体对应多少波长?
很简单,硅片在HF中泡一下直接洗干测量,约在2100cm-1附近,很强。
31、拉曼光谱改变能确定物质结构相变吗?
拉曼光谱改变只能说可能会发生相变,但不能绝对说发生相变。测定结构最好的方法还是x-ray。
32、用阳极氧化方法做了一种Zr合金的氧化膜,阳极氧化的溶液含有磷酸盐,硅酸盐等成分。用XRD测表面膜的成分时发现膜中只有溶液金属阳离子的硅酸盐有衍射峰(而这个成分预计只占表面膜物质的很小的一部分),而占表面膜物质绝大部分的ZrO2可能是非晶态物质(XRD显示有很明显的非晶包)。请问用Raman光谱可以确定表面氧化膜中是否含有ZrO2及其他一些硅酸盐、磷酸盐成分呢?
• 非晶很难的,建议作别的测试。
• 测非晶的难度的确较大,但振动光谱(红外+拉曼)方法是测非晶材料较好的方法,有时可以说是唯一可选的方法,如利用红外、拉曼光谱光谱研究玻璃结构方法面的论文就很多。
33、有很多晶体的拉曼光谱,在加压或改变温度后拉曼峰变宽,然后就说该晶体此时是非晶相的,那想知道其衡量的尺度和标准是什么?
• 晶体的拉曼信号经常用来表征结晶程度和应力。如果是结晶非常纯净的单晶,那么其晶格震动能量一定很“纯”,也就是光谱峰宽很窄。如果晶格被破坏或结晶程度不够好,激发后的震动能就是一个比较宽的范围,表现在光谱峰宽就是展宽。晶格在不被破坏情况下被压缩或拉伸就产生了应力,表现为峰位位移。
• 拉曼峰变宽是晶体的结晶程度不好。应该和能带变宽有关系。晶型混乱度提高了。
34、拉曼图谱中峰位的强弱是什么因数造成的?
• 从分析角度来说应该是所测样品中含有该成分的含量多少所影响的,当然也可能是因为该元素所受周围力场的影响所致。
• 排除含量的问题,分子结构是主要的影响因素。和相应振动引起的极化率有关。
35、想做气液包裹体的成分,用激光拉曼光谱怎么样?做的效果好不好?
• 应该说还是不错的或者用四极做;一般用拉曼和红外一起做,可以互补。
• 玻璃气泡的可以做;共焦激光可以尝试。
36、有几种激光光源?
• 氩离子、半导体、氦氖。
• 可见光激光器应用最多的是氩离子激光器,可产生10种波长的激光,其中最强的是488纳米(蓝光)和514纳米(绿光)激光器,现在最为常用,性能十分稳定的是514纳米激光器;另外,532纳米固体二极管泵浦激光器、632.8纳米(红光)、780纳米等可见光激光器;以及785纳米二极管、830纳米近红外激光器;掺钕的钇铝石榴石(YAG)激光器被用作傅里叶变换拉曼光谱的光源,其激光波长为1064纳米(红外);染料激光器是目前较成熟、应用较为普遍的可调谐激光器,是共振拉曼研究时的理想光源。
• 一般来说拉曼光谱与激光的波长是无关的,选择不同波长的激光主要取决于研究的对象,如果研究生物蛋白质、细胞等,则需波长较长的近红外光,避免荧光对拉曼光谱的干扰;但对于一些深色、黑色粉末样品,由于近红外的热效应而使热背景干扰拉曼光谱,这时选择可见光区的激光比较合理;对于研究化学发光和荧光光谱,则选择紫外激光器。所以在研究颜料时,选配514纳米和785(或830纳米)纳米两种波长的激光器就够用了,对于红、黄、白色颜料采用785纳米的激光器进行分析,对于蓝、绿色颜料则采用514纳米的激光器进行分析。
• 激光出现以前主要用低压水银灯作为光源,目前已很少使用。为了激发拉曼光谱,对光源最主要的要求是应当具有相当好的单色性,即线宽要窄并能够在试样上给出高辐照度。气体激光器能满足这些要求,自准性能好并且是平面偏振的。各种气体激光器可以提供许多条功率水平不同的分立波数的激发线。最常用的是氩离子激光,波长为514.5nm和488.0nm的谱线最强,单频输出功率为0.2-1W左右。也可以用氦氖激光(632.8nm,约50mW)。
• 在光纤测量和光纤传感系统中使用的光源种类很多,按照光的相干性可分为非相干光源和相干光源。非相于光源包括白炽光源和发光二极管(LED),相干光源包括各种激光器。激光器按工作物质的不同,可分为气体激光器、液体激光器、固体激光器和半导体激光器等。半导体光源是光纤系统中最常用的也是最重要的光源。其主要优点是体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长,亮度足够、供电电源简单等。它与光纤的特点相容,因此在光纤传感器和光纤通信中得到广泛应用。半导体光源又可分为发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。这两种器件结构明显不同,但是却包含相同的物理机理。增益带宽高于任何其它媒质,主要由于光子发射是因两个能带间的电子运动所致。半导体激光器的典型增益曲线延宽到 1012Hz。
• 紫外的也有,比如214nm。
37、做一个样品的标准曲线,溶剂是CF2H-CF2-CF2-CF2-CF2H,溶质是含有-O-的全氟化高分子,好像是直链的(UV-Visual无吸收峰),想用拉曼光谱作定量分析能不能做到?
能做,直接峰强定量;做过照度和标准物校正后的拉曼仪可以直接使用峰强作为定量依据;可以半定量。
38、用普通拉曼光谱仪对肿瘤细胞和正常细胞的光谱进行检测,发现信号完全被玻璃信号所掩盖。但是培养细胞的容器大都是玻璃的,该如何设计实验方案?
• 改变光路,从上往下照,而样品上面不要有石英或者玻璃,光直接打在样品溶液上。
• 使用流动泵,使激光打在液体的线上。没试过,但觉得这个方法不好。
39、为拉曼光谱仪进行波长校准,说明书上说就用汞灯就可以,但是却根本测量不出来峰,更不用说准确位置的峰了。
• 用以光谱校准的汞灯谱,最好与样品几乎同时测量,比如刚刚测完样品后或在测量样品之前。目的是为了减少光栅漂移造成的误差。
• 如果能看到样品的谱线,按道理也应该能看到汞灯的谱线,只要汞灯放好在样品位置上并且汞的谱线足够强。请检查光路是否校准。之前请确信:汞灯是否在测量范围有谱线。
• 如果不是校准高于1500cm-1的谱线,那么Fenchone是很好的拉曼标准样品。
40、用硝酸刻蚀银片的方法制备活性基底,但是在制备过程种无法得到理想的效果,是否在制备中有什么地方应该特别注意?
• 刻蚀的时间注意下还是挺好做得。
• 基底的制备,用硝酸腐蚀,首先银片质量要过关,表面的杂志要除掉,所以银片一定要打磨光滑,然后要注意腐蚀的时间,这个是很重要的。
41、实验室的激光拉曼,共聚焦的。刚开始使用,做实验时有人需要这个数据,但是没有现成的。有什么办法可以测量样品位置激光光斑大小么?
• 有白光系统的,直接在屏幕上估算。
• 有标尺的,通常3个u,100倍。
• 不好测,实际看到的要大于实际的光斑。
42、碳中的两个峰D-band 和G-band,这两个峰到底是什么意思?文献上有的说d-peask是指disordered carbon,G-peak是指graphitic carbon,而另有一些文献是以sp2原子的键来分,到底这两个是什么意思呢?
• D峰是无序化峰(disorder),D与G峰都是有sp2引起的。
• 1585cm-1左右的拉曼峰是体相晶态石墨的典型拉曼峰,称G带。此峰是石墨晶体的基本振动模式,其强度与晶体的尺寸有关。1360cm-1处的拉曼峰源自石墨碳晶态边缘的振动,称为D 带。这两处拉曼峰为类石墨碳(如石墨、碳黑、活性碳等)的典型拉曼峰。
43、激光和FT拉曼的区别?
FT Raman可减少荧光干扰这个说法没错;研究目的是什么?FT Raman和激光显微Raman应用领域是有一定差别的;一般说来,做有机或高分子研究用FT Raman多些,做材料研究用激光Raman多些;另外还要注意选择合适的激发波长。
44、激光激发的拉曼谱线是高斯线型还是洛仑兹线型?是否与激光的线型有关?
来自于振荡的偶极矩的辐射,经典的电磁场理论可以证明Raman的峰是一个Lorentzian形状。但是实际上得到的Raman的峰是一个在Raman峰本身的形状,(natural line shape)仪器的传输函数(instrumental transfer function)和无序诱发的振荡的分布(disorder-induced distribution of vibrators)之间的卷积积分(convolution)。它经常被认为是高斯或者Voigt函数(一个完美的lorentzian和高斯函数的对称卷积)。通常,晶体的峰用Lorentz解析,非晶的用Gaussian解析比较合适。
45、如何确定多壁碳纳米管拉曼光谱D'和G'lines和D+Gline的位置?
D缝的位置应该是在1360cm-1左右,可能会有正负10左右的偏差;G峰的位置应该是在1570cm-1左右,可能会有偏差的;D+G也就是两个数相加,大概是在2930cm-1左右。
46、怎样计算拉曼光谱图形中的应力值?
用SIT质数计算就可以。
47、用氧化钨和氧化镓烧制合成了钨酸镓,测试了RAMAN谱后,在波数1400附近出现了强度很大的一个峰值,经过比较分析,其不是氧化镓和氧化钨的的RAMAN峰,不确定是荧光干扰峰还是生成物钨酸镓的一个峰值……
换一个激发波长测同样范围,1400出现就可定性为拉曼信号,或测Anti-Stocks拉曼谱,-1400有对应信号也可证实其为拉曼信号,反之则为发光信号。
48、天然钻石及辐照处理钻石怎样用拉曼光谱鉴别?现在市场上很多深色钻石,如黄色、绿色等,与天然彩色钻石怎样区别?能用拉曼光谱区别否?
当然可以,这是在宝石行业的重要应用,天然钻石作为完美的单晶,si-si键单一尖锐的拉曼峰,而一些人工雕琢的宝石总会有这样那样的杂峰。
49、什么是蓝移?什么是红移?
• 通长来说,蓝移就是波长向短波长方向移动,波数增加;红移就是波长向长波长方向移动,波数减少。
• 红移在物理学和天文学领域,指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。相反的,波长变短、频率升高的现象则被称为蓝移。
• 谱峰的“红移”和“蓝移”是指在分子光谱中生色团受与其相连的分子中其他部分的影响和溶剂的影响而使其吸收峰位置发生移动的现象,当吸收峰移向长波方向时就称为“红移”,移向短波方向时则称为“蓝移”。实际上这种现象不仅会发生在分子的电子能级跃迁过程中,而且也会发生在在分子的振动和转动能级的跃迁中,只不过在红外光谱中很少有人这么叫。
• 在原子发射光谱中,因为原子线是由处于气态的激发态原子或离子产生的,所以其波长不会受原来分子中环境的影响,同样也不会受溶剂的影响,因此根本就不会存在分子光谱中的“红移”和“蓝移”现象。
50、测水的Raman谱但是什么信号也没有?用的是共聚焦Raman,激光功率加的不大,如果光太强热效应就非常明显了。
• 不出意外,水峰应该很容易看到。主峰在3400cm-1附近。非常强。
• 水的拉曼活性小,可以用SERS测。
• 聚焦时要保证聚到样品的表面就能测到,因为样品是透明的,想精确做到这一点很不容易,用的是514的光源。