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掃除納米顆粒探究迷霧拉曼光譜可不止這么簡(jiǎn)單

2019-12-28 11:18:45來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：納米顆粒閱讀量：4058

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知往往來源于對(duì)日常生活中普通事物的好奇和思考，正如拉曼效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)一樣，如果幾百年前，印度科學(xué)家拉曼沒有保持著一顆求知和探索之心，那么現(xiàn)在我們對(duì)拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用可能就不會(huì)如此廣泛了。從食品檢測(cè)到生物醫(yī)藥、從環(huán)境分析到石油化工，拉曼光譜在現(xiàn)今社會(huì)的多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮出越來越重要的作用。

　　金屬納米顆粒因其非常獨(dú)特的理化性質(zhì)，現(xiàn)已成為現(xiàn)代研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。而受制于現(xiàn)有技術(shù)的低靈敏度，因此對(duì)于金屬納米顆粒的研究和分析一直沒有進(jìn)展。近日日本科學(xué)家開發(fā)出一種新拉曼光譜法，能使研究人員分析出直徑為0.5—2納米金屬顆粒的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。

　　據(jù)了解，研究人員通過表面增強(qiáng)拉曼光譜法性能，放大樣品的光信號(hào)，從而提高這一技術(shù)的靈敏度，實(shí)現(xiàn)了金屬納米晶體分析中的高分辨率。這項(xiàng)突破有望使科學(xué)家們對(duì)金屬納米顆粒甚至晶體進(jìn)行更加清晰的研究，從而開發(fā)出新的微型材料，進(jìn)一步擴(kuò)大納米材料在生物傳感器、電子學(xué)和醫(yī)藥化學(xué)催化劑等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

　　自拉曼效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來，有很長(zhǎng)一段時(shí)間因?yàn)樾盘?hào)弱等缺點(diǎn)限制了其的應(yīng)用發(fā)展。直到激光作為激發(fā)光源在拉曼光譜技術(shù)中得到應(yīng)用后，激光拉曼光譜、傅立葉變換技術(shù)的相繼出現(xiàn)，才大大增加了拉曼光譜的檢測(cè)靈敏度和分辨率，其應(yīng)用領(lǐng)域也由原來的材料科學(xué)，逐步拓展到了日常生產(chǎn)制造等其它方面。

　　現(xiàn)有的拉曼技術(shù)有顯微共聚焦拉曼光譜技術(shù)、便攜式拉曼光譜技術(shù)、手持式拉曼光譜技術(shù)、表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)、共振拉曼光譜技術(shù)等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，拉曼光譜可在分子水平上揭示癌細(xì)胞與正常細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)之間的差異，通過對(duì)比研究，為癌癥診斷和檢測(cè)分析提供重要的信息和數(shù)據(jù)。林業(yè)養(yǎng)殖中，拉曼光譜可以對(duì)種子中的各種成分和含量進(jìn)行分析，判斷其質(zhì)量好壞和價(jià)值，提高種植效率。拉曼光譜還可以分析石油烴類組成、檢測(cè)燃料質(zhì)量、監(jiān)控油品運(yùn)輸。甚至在文物考古中，拉曼光譜還能夠?qū)η嚆~器、陶器等文物進(jìn)行無損分析研究，幫助我們認(rèn)識(shí)古代合金技術(shù)以及處理工藝，探討古青銅器的保護(hù)方案。

　　拉曼光譜的分析過程不需要制備樣品，也不用進(jìn)行前處理，因而造成的誤差也較小，而且其分析過程快速簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確且靈敏度高。然而同時(shí)，拉曼光譜分析也有一些局限性如易受熒光干擾、拉曼散射強(qiáng)度容易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等的影響、在進(jìn)行傅立葉變換光譜分析時(shí)常會(huì)出現(xiàn)曲線的非線性的問題。因而，后續(xù)的科研人員還應(yīng)保持著一顆探索之心，在提高拉曼光譜分析性能的基礎(chǔ)上，盡力去規(guī)避這些不足和風(fēng)險(xiǎn)。

　　好奇心是通往科技發(fā)明創(chuàng)造之路的起點(diǎn)，正因?yàn)楹闷嫘牡尿?qū)動(dòng)，拉曼效應(yīng)從被人們發(fā)現(xiàn)開始，才一步一步發(fā)展成為分析檢測(cè)領(lǐng)域的重要技術(shù)。因此在生活中時(shí)刻保持著好奇之心，才能夠激發(fā)我們探索和研究的興趣。

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