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發布時間：2021-09-02 16:29
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拉曼光譜在高分子材料中的應用
拉曼光譜可提供聚合物材料結構方面的許多重要信息。如分子結構與組成、立體規整性、結晶與去向、分子相互作用，以及表面和界面的結構等。從拉曼峰的寬度可以表征高分子材料的立體化學純度。如無規立場試樣或頭-頭，頭-尾結構混雜的樣品，拉曼峰是弱而寬，而高度有序樣品具有強而尖銳的拉曼峰。
研究內容包括：
（1）化學結構和立構性判斷：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組份和結構。
（2）組分定量分析：拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關系，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晶過程和結晶度的監測。
（4）動力學過程研究：伴隨高分子反應的動力學過程如聚合、裂解、水解和結晶等。相應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型或構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）復合材料應力松弛和應變過程的監測。
（8）聚合反應過程和聚合物固化過程監控。
拉曼光譜在生物學研究中的應用
拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單，故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。
生物大分子的拉曼光譜可以同時得到許多寶貴的信息：
（1）蛋白質二級結構：α-螺旋、β-折疊、無規卷曲及β-回轉
（2）蛋白質主鏈構像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸縮振動
（3）蛋白質側鏈構像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側鏈和后二者的構像及存在形式隨其微環境的變化
（4）對構像變化敏感的羧基、巰基、S-S、C-S構像變化
（5）生物膜的脂肪酸碳氫鏈旋轉異構現象。
（6）DNA分子結構以及和DNA與其他分子間的作用。
（7）研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等。
（8）對生物膜中蛋白質與脂質相互作用提供重要信息。
拉曼光譜儀怎樣避免被測試的樣品被激光燒毀？
當你進行樣品測試時，激光照射在樣品表面的能量是非常大的，尤其在采用NIR或UV激光激發時。尤其是一些樣品在光照下對熱或光是十分敏感的，這會導致測量信號包含樣品燒毀后的特征，而不是樣品本征的信號(例如，非晶碳膜在1500cm-1波數附近的本征峰在強光激發時會顯示出石墨化的碳峰)。通常遇到這樣的問題時，可在樣品測試前后通過顯微鏡白光像觀察樣品表面是否發生明顯變化，因此需選擇正確的激光功率來進行測試。
為避免樣品表面燒毀，在開始測試時應選用較低的激發功率，尤其用NIR或UV激光激發時。在保證樣品不被燒毀的前提下可提高激發功率以得到很強的信號。當激光功率衰減到1％仍無法避免樣品燒毀時，可考慮轉換低倍物鏡以降低照射在樣品表面的功率密度。另外還可采用欠焦照射模式或線聚焦照射模式。如果問題是由于高功率二極管激光器引起的，可考慮轉換成低功率可見激發系統。
