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拉曼光谱检测

[2025-04-09] 计量校准检测

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一、拉曼光谱检测项目

拉曼光谱通过分析物质分子对入射光的散射信号,可实现对物质成分、结构及状态的表征,主要检测项目包括:
  1. 定性分析
    • 物质成分鉴定(如有机 / 无机化合物、聚合物、纳米材料、生物分子等)。
    • 特征官能团(如 C=C、C-O、N-H、S-S 键等)及分子结构确认。
    • 多晶型、同分异构体或手性异构体区分(如药物晶型分析)。
  2. 定量分析
    • 成分浓度测定(通过峰强度与浓度的线性关系,需结合标准样品)。
    • 混合物中各组分比例分析(如合金、复合材料、溶液体系)。
  3. 结构分析
    • 分子振动模式、键长、键角等微观结构信息。
    • 晶体结构(如晶格对称性、缺陷检测)。
    • 纳米材料(如石墨烯层数、碳纳米管管径)的结构表征。
  4. 晶型与相态分析
    • 固体样品的晶型鉴别(如原料药的不同晶型,影响药物溶解度和疗效)。
    • 相变过程监测(如材料受热 / 冷却时的结构变化)。
  5. 表面及界面分析
    • 表面增强拉曼光谱(SERS)检测痕量吸附分子(如污染物、生物标志物)。
    • 薄膜、涂层厚度及成分均匀性分析。
  6. 动态过程监测
    • 化学反应动力学(实时追踪反应中间产物)。
    • 材料老化、降解过程中的结构演变。

二、拉曼光谱检测标准

拉曼光谱的检测标准涵盖仪器性能、检测方法及行业应用,国内外常用标准如下:

1. 国际标准(部分)

  • ISO 1833-23: 2020
    Textiles — Quantitative chemical analysis — Part 23: Mixtures of polyester and certain other fibres (method using Raman spectroscopy)
    纺织品定量化学分析:聚酯与其他纤维混合物(拉曼光谱法)。
  • ISO 21794: 2020
    Surface chemical analysis — Raman spectrometers — Performance characteristics
    表面化学分析:拉曼光谱仪性能参数(如分辨率、灵敏度、稳定性)。
  • ASTM E1681-19
    Standard Practice for Raman Spectroscopy
    拉曼光谱分析通用方法(涵盖样品制备、数据采集与解析)。

2. 国家标准(中国)

  • GB/T 37836-2019
    纳米技术 石墨烯材料拉曼光谱表征方法
    规定石墨烯层数、缺陷程度等的拉曼光谱检测方法。
  • GB/T 28721-2012
    拉曼光谱仪校准规范
    仪器校准项目:波长准确度、分辨率、信噪比、基线稳定性等。
  • GB/T 32888-2016
    表面增强拉曼光谱方法通则
    表面增强拉曼光谱(SERS)的术语、原理、仪器及检测流程。
  • 中国药典(四部)通则 0431
    拉曼光谱法
    药品分析中拉曼光谱的应用指导(如晶型鉴别、杂质检测)。

3. 行业及团体标准(部分)

  • JY/T 0577-2020
    拉曼光谱仪性能测试方法
    教育行业仪器性能测试标准(适用于科研及教学设备)。
  • T/CSTM 00224-2020
    纳米材料拉曼光谱检测方法
    纳米颗粒、薄膜等材料的拉曼光谱检测流程与数据处理。
  • YY/T 1829-2021
    生物样本中核酸的拉曼光谱检测方法
    生物医学领域核酸(DNA/RNA)的拉曼光谱定性定量分析。

三、检测注意事项

  1. 样品制备:固体、液体、粉末样品需根据形态选择合适的制样方法(如压片、溶液稀释、表面增强基底)。
  2. 仪器参数:激光波长(常用 532 nm、785 nm)、功率、积分时间等影响信号质量,需按标准优化。
  3. 数据处理:基线校正、峰拟合、标准谱库比对(如 Raman Database、COD Raman 等)是关键步骤。
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