ラマン分光を用いた化学分析

ソース: 石原良一講座-デルフト工科大学

ラマン分光法は、システムの振動解析および他の低頻度モードの技術です。化学のラマン指紋による分子を識別するために使用されます。固体物理学の材料、および特に、結晶構造や結晶化度を調査するより多くを特徴付けるものです。比較して結晶構造 (電子顕微鏡や x 線回折など) を調査するための他の技術にラマン マイクロは非破壊的、一般的にサンプル調製が不要、小さなサンプル ボリュームに対して実行できます。

ラマンを実行するため単色レーザー分光法は、サンプルに輝いていた。サンプル ラマン活性 (SiO₂など) ではない透明な層でコーティングが必要な場合または純水に配置。サンプルから生じる電磁放射 (通常可視、近赤外または紫外範囲付近) を収集、レーザー波長が (例えば、によってノッチまたはバンドパス フィルター)、除外されて、その結果、光単色光分光器 (例えば、格子) CCD 検出器に送信されます。これを使って、非弾性散乱光、ラマンから散乱をキャプチャし、サンプルのラマン スペクトルを作成するために使用することができます。

場合ラマン顕微分光はサンプルでは、1 μ m²のような小さな領域に集中することができますに達する前に顕微鏡を通過します。これはレイヤーのスタックを調査するために、サンプル、または共焦点顕微鏡の正確なマッピングをことができます。ケアは取られる、ただし、小さくて激しいレーザー スポットを傷つけないサンプルがあります。

このビデオで簡潔に、ラマン スペクトルを取得するための手順を説明して単層カーボンナノ チューブからキャプチャしたラマン スペクトルの例が与えられます。

1. 必要なレーザーをオンにし、正しい使用波長光学系を選択します。ウォーム アップ時間をかけて安定した発光を得るためのレーザーをしましょう。
2. レーザーラマン分光装置の必要な校正を実行します。楽器によりますが, 結晶 Si のラマン散乱ピークの既知の位置にラマンシフトのキャリブレーションに内部の Si 標準試料を使用するここで。それはレーザーの波長に敏感である知られている位置の強いシャープなピークを与える Si がしばしば使用されます。まず、基準試料のラマン スペクトルは、適切な露出のエネルギーと時間を使用して取得されます。得られたスペクトルの波数は、(520.7±0.5 cm^-1に強いピークが観測した Si の場合) 文献値と比較されます。不一致の場合単色光分光器 (多くの場合格子) に関して CCD の位置が変更されます。ほとんどの市販ラマン ツールには、これを達成するためにキャリブレーション ルーチンが含まれます。
3. 検討する必要のある層の顕微鏡とフォーカスの下にサンプルを配置します。一般に、閉じることができる暗いエンクロージャを使用して迷光を削除します。レーザーのパスはきれいなスペクトルを得るために光吸収

514 nm レーザを用いた多層カーボンナノ チューブから撮影したラマン スペクトルは図 1に示します。線形の基準が削除され、データは 1,582 cm^-1中最も強烈な機能に正規化されています。

いくつかのピークが観察できます、サンプルのさまざまな結晶性機能から由来します。1,350 cm^-1 D ピーク由来フォーム二重共鳴弾?...

ラマン分光法は、化学 (bio) から固体物理学まで幅広い分野の広い範囲で適用できます。化学では、ラマン分光法は化学結合の変化を調査し、ラマン指紋を使用して (有機、無機) の特定の分子を識別する使用できます。これは、材料のガス、液体、または固体相のどちらかで行うことができます。されているそれ、例えば、薬剤の活性成分を調査する医学で使用されて、手術中に呼吸ガスの?...