面向高靈敏度、在線檢測(cè)、小型化的拉曼光譜儀器與方法探索.pdf

1、儀器是自然科學(xué)研究的重要工具，是科學(xué)研究的基礎(chǔ)條件?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)儀器提出了越來越高的要求，不斷的有新技術(shù)，新材料被用于科學(xué)儀器的研發(fā)。反過來，科學(xué)儀器的發(fā)展水平也決定了科學(xué)研究的水平。“工欲善其事，必先利其器”，儀器方法的研究本身也是一個(gè)重要的科學(xué)門類。它的特點(diǎn)和難點(diǎn)在于要用多學(xué)科的技術(shù)來解決某一學(xué)科的尖端難題。目前，我國大部分高檔科學(xué)儀器依賴進(jìn)口，而某些研究需要對(duì)儀器進(jìn)行改裝或自主搭建則困難重重，一方面儀器廠商定制儀器價(jià)格十分

2、高昂，而且定制儀器需要反復(fù)修改，一般企業(yè)很難做到;另一方面，自主搭建儀器需要多學(xué)科的知識(shí)與技術(shù)。
　　在化學(xué)研究中，拉曼光譜是一個(gè)重要的工具，然而拉曼光譜研究受制于拉曼光譜靈敏度低、定量性差等缺點(diǎn)，在很多方面受到限制。本文的研究目的在于從儀器本身入手，通過自行搭建、改裝拉曼光譜儀，對(duì)拉曼光譜表面檢測(cè)靈敏度和定量方法兩個(gè)公認(rèn)的難點(diǎn)進(jìn)行了探索性的研究。制作了可以用于實(shí)際的小型拉曼光譜儀。主要是以下幾個(gè)方面:
　　1.高靈敏度的表

3、面拉曼光譜檢測(cè)。以往，用拉曼光譜進(jìn)行表面科學(xué)研究主要使用非線性和表面增強(qiáng)兩種手段，但是這兩周手段都有一定的局限性。我們?cè)噲D使用高靈敏度的光譜設(shè)備，并改變顯微拉曼的照明方式提來高表面拉曼光譜的檢測(cè)靈敏度，使其適用多種表面研究。通過設(shè)計(jì)全新的電化學(xué)拉曼光譜池，提高了電化學(xué)拉曼光譜的檢測(cè)靈敏度。
　　2.在線拉曼光譜研究。在線拉曼光譜就是用拉曼光譜檢測(cè)化學(xué)或者物理過程，搭建了用于溶膠生長過程檢測(cè)的拉曼光譜系統(tǒng)，證明通過檢測(cè)溶膠表面上探針

4、分子的增強(qiáng)拉曼光譜可以實(shí)時(shí)獲得溶膠中粒子生長的狀態(tài)。搭建了流動(dòng)的表面增強(qiáng)拉曼光譜系統(tǒng)，通過在線拉曼光譜獲得了吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，探索了將在線拉曼光譜與SERS相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)對(duì)于未知溶液的定量。
　　3.小型拉曼光譜儀。分析了小型拉曼光譜儀的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)拉曼光譜儀的核心元件進(jìn)行了詳細(xì)的選擇與比較，設(shè)計(jì)并實(shí)際制作了小型拉曼光譜儀，實(shí)現(xiàn)了小型拉曼光譜儀的實(shí)用化。對(duì)于拉曼光譜儀器的未來和發(fā)展提出了一些思考和展望。
　　4.非水體系的電化學(xué)