光谱学与光谱技术.ppt

Detection of hydrogen adsorption on single-crystal flat surfaces of Pt and Si by SHINERS In situ probing of biological structures by SHINERS In situ inspection of pesticide residues on food/fruit 6.5.5 拉曼光谱增强—— 共振拉曼光谱 虚态不是分子实际的本征态，这样使得吸收和散射的概率都很小 基本思路，选择激发光源频率，使分子吸收该频率光子后能跃迁到电子激发态，使原来的虚态变成本征态，提高拉曼散射几率 共振拉曼光谱技术要求光源频率可调谐，以方便本征态的选择和激发 如果样品本身具有荧光效应，共振拉曼光谱会受荧光影响较大 6.5.5 拉曼光谱增强—— 非线性拉曼光谱 激光光强增加到一定程度时，拉曼散射光强与入射光强存在非线性关系 受激拉曼效应，超拉曼效应 非线性拉曼光谱具有信噪比高、灵敏度高、光谱分辨率高、空间分辨能力强等优点，而且可用于研究高阶极化率 6.5.6 拉曼光谱的应用 有机化合物 ① 同种分子的非极性键，如S-S, C=C, N=N, C≡C等，会产生强拉曼谱带，并且强度随单键→双键→叁键依次增加 ② C≡N, C=S, S-H的伸缩振动，产生的红外吸收谱带一般较弱，而在拉曼光谱中则是强谱带 ③ 环状化合物的对称呼吸振动（即C-C键的全对称伸缩振动）往往是强拉曼谱带 ④ 在拉曼光谱中，X=Y=Z, C=N=C, O=C=O这类键的对称伸缩振动是强谱带，反对称伸缩振动是弱谱带，而红外光谱与此相反 ⑤ C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带 ⑥ 醇OH键的拉曼谱带较弱，它的拉曼光谱与烷烃的相似 无机化合物 各种矿化物如碳酸盐、磷酸盐、呻酸盐、饥酸盐、硫酸盐、锢酸盐、鸽酸盐、氧化物和硫化物等的分析 高岭土、多水离岭土及陶土等（红外光谱难以鉴定） 过渡金属配合物、生物无机化合物以及稀土类化合物等 测定硫酸、硝酸等强酸的解离常数等 其它方面 高聚物的硫化、风化、降解、结晶度和取向性等 在生物体系研究方面，拉曼光谱可直接对生物环境中（水溶液体系、pH接近中性等）的酶、蛋白质、核酸等具有生物活性物质的结构进行研究 利用拉曼光谱技术研究各种疾病和药物的作用机理 拉曼光谱在司法文书鉴定方面的应用 不同品牌圆珠笔墨迹的拉曼光谱 例1.鉴别同一成分C但晶体结构不同的材材料 I. 化学分子或材料鉴别 应用举例 I. 化学分子或材料鉴别 M. S. Dresselhaus et al., Nano Lett. 10, 751 (2010) 下面大家欢迎熊雯同学讲Raman光谱在石墨烯研究中的应用！ 实际案例1:不同年份红色印章印迹的拉曼光谱图 (a)2006年 （b)2005年 (c)2004年 (d)2003年 (e)检材上的公章印迹 2002年 实际案例2: 蓝黑墨水病历记录的拉曼光谱图 (a)3月6日 (b)3月7日 (c)3月8日（检材） (d)3月9日 例. 由拉曼光谱获得DNA结构 II . 晶体结构测定和鉴别 III. 相结构判别和相变研究例1. 硅的晶体（长程有序）/非晶（长程无序） 70cm-1 480cm-1 4cm-1 520cm-1 例 2 Ni/Zr/Ni和Ni/Co/Ni 合金膜耐高温性质 镍的硅化物是下一代CMOS器件的重要材料，但是在高温时，转变为电阻较高的NiSi2 材料结构 转变温度 缺点 NiSi ~ 600°C 不耐高温 Ni/Pt/Ni，~ 800°C Pt贵金属 Ni/Zr/Ni ？ Ni/Co/Ni ？ Ni/Zr/Ni/Si/650 Ni/Zr/Ni/Si/800 Ni/Zr/Ni/Si/850 Ni/Co/Ni/Si/650 Ni/Co/Ni/Si/800 NiSi2 800°C 650°C -J. Raman Spectrosc. 2006; 37: 951–953 IV. 参数测量和物性研究