拉曼光谱技术的应用领域整理

　　拉曼光谱由于可以无损的得到关于分子种类、浓度、应力、相与形态等信息，因而在多个领域中都有应用。拉曼光谱技术主要可以应用在以下几个领域：分析科学，地球科学，化学科学，药学，材料科学，生命科学。

　　一，拉曼光谱应用的原理分类

　　定性分析：不同的物质具有不同的特征光谱，因此可以通过光谱进行定性分析。

　　结构分析：对光谱谱带的分析，又是进行物质结构分析的基础。

　　定量分析：根据物质对光谱的吸光度的特点，可以对物质的量有很好的分析能力。

　　根据拉曼光谱的不同信息，可以对应不同的应用，如下：

　　拉曼频率的确认——物质的组成

　　拉曼峰位的变化——张力/应力

　　拉曼的偏振——晶体对称性和取向

　　拉曼峰宽——晶体质量

　　拉曼峰强度——物质总量

　　二，分析科学

　　拉曼光谱技术在分析科学的应用可以细分为：

　　1.艺术品文物，包括分析颜料和油漆

　　2.确定文物真伪，确定纸张成分

　　3.检测毒品

　　4.食品农药残留

　　5.水果糖度

　　6.识别爆炸物和枪击残留物的痕迹

　　7.探测污染物，包括半导体，金属，大气中的污染物

　　三，地球科学

　　拉曼光谱技术在地球科学的应用可以细分为：

　　1.识别矿物质和其多形体

　　2.薄切片中颗粒的分布

　　3.透明物质里的包裹体的成像

　　4.鉴别宝石真伪

　　拉曼光谱技术在宝石鉴定中具有明显的优势，能够探测宝石极其微小的杂质、显微内含物和人工掺杂物，并且可以有效、快速、无损和准确地鉴定宝石的类别--天然宝石、人工合成宝石和优化处理宝石。还能满足宝石鉴定所必须的无损、快速的要求。

　　左侧为天然钻石的拉曼光谱，右侧为合成钻石的拉曼光谱

　　5.确认宝石缝隙是否被填充过

　　6.研究晶体缺陷

　　四，化学科学

　　拉曼光谱技术在化学科学的应用可以细分为：

　　1.识别混合物中各聚合物种类

　　2.分析纤维的应力

　　3.研究新型聚合物，比如导电聚合物

　　4.识别描绘化学反应产物

　　5.研究微流体中微量物质

　　五，药学

　　由于拉曼光谱分析，无需破坏样品，因此对于名贵药品的研究特别重要。各种药品因所含化学成分的不同而反映出拉曼光谱的差异。为许多医药研究人员提供了很大的帮助。

　　左侧为头孢替唑拉曼光谱，右侧为维生素C拉曼光谱

　　拉曼光谱技术在药学的应用可以细分为：

　　1.药品中化合物的分布

　　2.粉末的组成与浓度

　　3.识别区分API多形体和赋型剂

　　4.识别污染物

　　六，材料科学

　　拉曼光谱可提供聚合物材料结构方面的许多重要信息。如分子结构与组成、立体规整性、结晶与去向、分子相互作用，以及表面和界面的结构等。许多无机化合物具有多种晶型结构，它们具有不同的拉曼活性，因此用拉曼光谱能测定和鉴别红外光谱无法完成的无机化合物的晶型结构。

　　拉曼光谱技术在材料科学的应用可以细分为：

　　1.碳材料的研究、开发和质量控制

　　2.分析碳纳米形态的尺寸，缺陷; 描绘半导体特性，得到半导体的化学构成，应力，浓度，晶体结构

　　3.了解光伏材料特性，包括电子效率，应力，薄膜厚度，晶体质量

　　4.分析催化系统，包括催化相的鉴别， 研究反应机制

　　5.电池技术，识别电池各部分组件

　　七，生命科学

　　拉曼成像技术能够提供分子的化学成分、结构及空间信息，在生物医学领域中具有巨大的应用前景。不同状态的细胞，组织及器官具有不同的生物化学成分及光谱特性，通过分析拉曼光谱图像可提供待测样本的病理状况，可有效的分辨正常与病变的组织，因此拉曼在生物医学领域发挥着非常重要的作用。

　　拉曼光谱技术在生命科学的应用可以细分为：

　　1.癌症研究/病理学

　　2.蛋白质/缩氨酸结构分析

　　3.体外和体内给药的药物动力学

　　4.老龄化和神经退行性疾病

　　5.生物燃料和农业研究

　　6.脂类组学 代谢组学

　　7.发育生物学 生殖生物学

　　8.病毒学