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1928年，印度物理學(xué)家C.V.Raman發(fā)現(xiàn)了拉曼散射效應(yīng)之后，拉曼光譜成為研究分子結(jié)構(gòu)的主要手段。但在1960年以前，由于拉曼效應(yīng)太弱，對觀測樣品有很多苛刻的要求，加之40年代中期紅外技術(shù)的進步和商品化，使得拉曼光譜的應(yīng)用一度衰落。直到1960年以后，激光技術(shù)的發(fā)展使拉曼技術(shù)得以復(fù)興。
近年來，隨著光學(xué)技術(shù)及工藝的不斷進步，拉曼光譜分析技術(shù)已經(jīng)普遍用于分子結(jié)構(gòu)、石油化工、醫(yī)學(xué)制藥、生物醫(yī)學(xué)、考古探測、食品安全、環(huán)境保護、地質(zhì)分析、寶石鑒定等諸多領(lǐng)域。今天，我們主要聊一下拉曼光譜在以下幾個領(lǐng)域的應(yīng)用。
一、 生物
分析生物大分子的組構(gòu)最實用的手段就是拉曼光譜技術(shù)，它能夠測量分子官能團的振動模式，獲得具備指紋特性的一系列振動光譜，由此獲得分子的細致組構(gòu)。
拉曼光譜不僅可以檢測出蛋白質(zhì)中氨基酸的組構(gòu)信息，還可以用于定量分析蛋白質(zhì)的次級組構(gòu)。拉曼光譜也能作為C-C構(gòu)象研究的探針。另外，拉曼光譜分析技術(shù)還能夠用于分析射線的照射對蛋白質(zhì)的破壞程度。
二、 醫(yī)學(xué)
拉曼光譜因為不使用試劑、無侵入性、無破壞性、辨別精準等優(yōu)點，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。運用表面增強拉曼技術(shù)來判斷多種藥物在特定介質(zhì)中存在的狀況一直是方便、快捷、可靠的手段，目前人們基本實現(xiàn)了對唾液、血液、尿液等樣本中靈敏度更高、藥物特異性更強的檢測。
此外，拉曼光譜還可用于診斷甲狀腺癌，通過拉曼光譜特征峰，可以很容易地區(qū)分甲狀腺正常組織和癌組織。
三、 化工
拉曼光譜可用于聚合物的研究。實驗室分析聚合物時要求樣品不能太厚，這樣因聚合而產(chǎn)生的熱量才可以迅速消散。但是工業(yè)上大多數(shù)聚合物都是偏厚的，所以對于厚樣品的研究往往不能達到預(yù)期的效果。但是通過使用拉曼光譜就能夠很好的處理這個問題。拉曼技術(shù)還可以應(yīng)用于聚合物結(jié)晶過程的監(jiān)測、聚合反應(yīng)過程觀察、聚合物水溶液的研究等。
拉曼光譜在有機化學(xué)上也有廣泛應(yīng)用，因為化學(xué)鍵可以按照拉曼光譜的強度、位移的大小及拉曼譜峰形狀來確定，這對有機化合物的鑒定具有重要意義。
四、地質(zhì)
地球上的天然巖礦石是非常復(fù)雜的，包括一種或多種礦物的集合體，有些時候還會包含一些流體包裹體。因此，地質(zhì)學(xué)家們就需要一種強有力的分析技術(shù)來從巖礦石上得到詳細具體的信息。拉曼光譜分析技術(shù)就能夠滿足地質(zhì)學(xué)家們的需求，提供巖礦石的化學(xué)成分、分子結(jié)構(gòu)特征等詳細信息。
運用激光拉曼光譜儀，地質(zhì)學(xué)家得到了綠泥石在高壓下的拉曼譜峰特征，并深入討論了礦物晶體結(jié)構(gòu)的地震地質(zhì)意義。此外，通過拉曼光譜與其他技術(shù)相結(jié)合的方式，地質(zhì)學(xué)家對新疆瑪納斯縣所產(chǎn)碧玉進行研究并討論了其成因類型。
拉曼光譜技術(shù)在構(gòu)造應(yīng)力的判斷方面也具應(yīng)用前景。運用拉曼光譜分析技術(shù)對汶川地震斷裂帶斷層泥的光譜特征進行分析，結(jié)果表明：汶川地震斷裂帶內(nèi)部分應(yīng)力得到釋放，但未得到釋放的應(yīng)力分布不平均，而且局部存在一定的應(yīng)力累積。
文章來源：拉曼光譜
文章鏈接：拉曼光譜的應(yīng)用
文字報道：林東岳
文章編輯：董榮錄
