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掃除納米顆粒探究迷霧 拉曼光譜可不止這么簡單
2019年12月30日 08:43:43
來源：儀器網(wǎng) 作者：小明 點擊量：4901
科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知往往來源于對日常生活中普通事物的好奇和思考，正如拉曼效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)一樣，如果幾百年前，印度科學(xué)家拉曼沒有保持著一顆求知和探索之心，那么現(xiàn)在我們對拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用可能就不會如此廣泛了。從食品檢測到生物醫(yī)藥、從環(huán)境分析到石油化工，拉曼光譜在現(xiàn)今社會的多個領(lǐng)域中發(fā)揮出越來越重要的作用。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知往往來源于對日常生活中普通事物的好奇和思考，正如拉曼效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)一樣，如果幾百年前，印度科學(xué)家拉曼沒有保持著一顆求知和探索之心，那么現(xiàn)在我們對拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用可能就不會如此廣泛了。從食品檢測到生物醫(yī)藥、從環(huán)境分析到石油化工，拉曼光譜在現(xiàn)今社會的多個領(lǐng)域中發(fā)揮出越來越重要的作用。
金屬納米顆粒因其非常獨特的理化性質(zhì)，現(xiàn)已成為現(xiàn)代研究領(lǐng)域的熱點之一。而受制于現(xiàn)有技術(shù)的低靈敏度，因此對于金屬納米顆粒的研究和分析一直沒有進(jìn)展。近日日本科學(xué)家開發(fā)出一種新拉曼光譜法，能使研究人員分析出直徑為0.5—2納米金屬顆粒的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。
據(jù)了解，研究人員通過表面增強拉曼光譜法性能，放大樣品的光信號，從而提高這一技術(shù)的靈敏度，實現(xiàn)了金屬納米晶體分析中的高分辨率。這項突破有望使科學(xué)家們對金屬納米顆粒甚至晶體進(jìn)行更加清晰的研究，從而開發(fā)出新的微型材料，進(jìn)一步擴大納米材料在生物傳感器、電子學(xué)和醫(yī)藥化學(xué)催化劑等各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
自拉曼效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來，有很長一段時間因為信號弱等缺點限制了其的應(yīng)用發(fā)展。直到激光作為激發(fā)光源在拉曼光譜技術(shù)中得到應(yīng)用后，激光拉曼光譜、傅立葉變換技術(shù)的相繼出現(xiàn)，才大大增加了拉曼光譜的檢測靈敏度和分辨率，其應(yīng)用領(lǐng)域也由原來的材料科學(xué)，逐步拓展到了日常生產(chǎn)制造等其它方面。
現(xiàn)有的拉曼技術(shù)有顯微共聚焦拉曼光譜技術(shù)、便攜式拉曼光譜技術(shù)、手持式拉曼光譜技術(shù)、表面增強拉曼光譜技術(shù)、共振拉曼光譜技術(shù)等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，拉曼光譜可在分子水平上揭示癌細(xì)胞與正常細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)之間的差異，通過對比研究，為癌癥診斷和檢測分析提供重要的信息和數(shù)據(jù)。林業(yè)養(yǎng)殖中，拉曼光譜可以對種子中的各種成分和含量進(jìn)行分析，判斷其質(zhì)量好壞和價值，提高種植效率。拉曼光譜還可以分析石油烴類組成、檢測燃料質(zhì)量、監(jiān)控油品運輸。甚至在文物考古中，拉曼光譜還能夠?qū)η嚆~器、陶器等文物進(jìn)行無損分析研究，幫助我們認(rèn)識古代合金技術(shù)以及處理工藝，探討古青銅器的保護(hù)方案。
拉曼光譜的分析過程不需要制備樣品，也不用進(jìn)行前處理，因而造成的誤差也較小，而且其分析過程快速簡便、準(zhǔn)確且靈敏度高。然而同時，拉曼光譜分析也有一些局限性，如易受熒光干擾、拉曼散射強度容易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等的影響、在進(jìn)行傅立葉變換光譜分析時常會出現(xiàn)曲線的非線性的問題。因而，后續(xù)的科研人員還應(yīng)保持著一顆探索之心，在提高拉曼光譜分析性能的基礎(chǔ)上，盡力去規(guī)避這些不足和風(fēng)險。
好奇心是通往科技發(fā)明創(chuàng)造之路的起點，正因為好奇心的驅(qū)動，拉曼效應(yīng)從被人們發(fā)現(xiàn)開始，才一步一步發(fā)展成為分析檢測領(lǐng)域的重要技術(shù)。因此在生活中時刻保持著好奇之心，才能夠激發(fā)我們探索和研究的興趣。
編輯點評：拉曼光譜是一種散射光譜，其分析法是基于印度科學(xué)家C.V.拉曼所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng)，對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。在實際應(yīng)用中，拉曼光譜可提供快速、簡單、可重復(fù)和無損傷的定性定量分析。此外，拉曼光譜無需樣品準(zhǔn)備，樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量。
原標(biāo)題：掃除納米顆粒探究迷霧 拉曼光譜可不止這么簡單
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