有機(jī)物的檢測具有深遠(yuǎn)的實際意義,而拉曼光譜本身又是一種具有微觀、原位、穩(wěn)定性好、靈敏性高、空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)的無損檢測方法。故本文以飽和一元醇類為對象研究其拉曼光譜特性,得出了飽和一元醇類拉曼光譜間的共性及差異性,并在此基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出其分子水平上的振動、轉(zhuǎn)動情況,為飽和一元醇的檢測與進(jìn)一步研究提供了理論與實驗支持。另外由于外界因素的干擾影響,食品、藥品、環(huán)境等中可能會引入一些危害人類身體健康的有機(jī)成分,且往往是痕量水平上的,僅依靠拉曼光譜難以實現(xiàn)其鑒別,這就需要引入表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)來對微弱拉曼信號進(jìn)行增強(qiáng),從而實現(xiàn)檢測。通過對表面增強(qiáng)拉曼光譜的特性研究,能得出有機(jī)物成分的細(xì)微變化,進(jìn)而實現(xiàn)對有機(jī)物的種類及含量情況的分析。本論文通過研究幾種飽和一元醇的拉曼光譜特性,對其進(jìn)行聚類判別及同分異構(gòu)體的定量鑒別,并通過表面增強(qiáng)拉曼光譜實現(xiàn)對水體污染物亞胺硫磷濃度的建模預(yù)測,具體工作如下:1.將實驗測得的九種飽和一元醇的拉曼光譜與由密度泛函理論計算得到的拉曼活性光譜相結(jié)合,通過對比分析得出其各自的特征拉曼峰歸屬振動帶,并針對這些特征拉曼峰,選取四個主要的拉曼帶,利用主成分分析結(jié)合歐氏距離判別的方法來區(qū)分這九種飽和一元醇,樣品識別率達(dá)到100%。2.基于不同混合比例下三類醇類同分異構(gòu)體各特征拉曼峰的變化狀況,從單變量及多變量兩種分析手段出發(fā),以建立一種將光譜變量與醇異構(gòu)體的混合濃度相關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗線性模型�；诶l帶波形的高斯線性特征,采用多峰擬合方法分解出OH基團(tuán)伸縮振動帶的三個基元峰,進(jìn)而探討同分異構(gòu)體間的氫鍵變化情況。3.為了實現(xiàn)低濃度有機(jī)物的分析檢測,表面增強(qiáng)拉曼光譜不可或缺。而由于不同基底的增強(qiáng)效果各具差異,為了區(qū)分這種差異并選取較為合適的增強(qiáng)基底,選取三種基底進(jìn)行制作研究,探究其增強(qiáng)效果之間的差異。三種基底都是在Lee等所使用的還原法的基礎(chǔ)上改進(jìn)制備得到,充當(dāng)還原劑的分別是檸檬酸鈉、硼氫化鈉、鹽酸羥胺。選取甲基紫溶液為探針試劑,得到三種基底增強(qiáng)前后探針試劑的特征拉曼峰變化情況,并利用各基底的增強(qiáng)因子及信噪比來驗證三種基底對于探針試劑的增強(qiáng)效果。4.為鑒別水體環(huán)境中存在的低濃度的亞胺硫磷,對其表面增強(qiáng)拉曼光譜的特性進(jìn)行了研究。首先選取赤蘚紅溶液作為探針試劑來驗證基底的時間穩(wěn)定性,得到納米銀膠與探針分子可迅速達(dá)至相互吸附狀態(tài)并在短時間內(nèi)保持穩(wěn)定。將氯化鈉充當(dāng)參照物及凝聚劑引入到亞胺硫磷溶液的測試中,通過結(jié)合密度泛函理論,計算亞胺硫磷的各特征拉曼帶并分析其歸屬振動鍵位。最后通過誤差反向傳輸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模定量預(yù)測不同濃度的亞胺硫磷溶液濃度。
【學(xué)位單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O657.37;TQ207.4
【部分圖文】：

第二章 拉曼光譜原理、實驗儀器及算法原理章 拉曼光譜原理、實驗儀器及算法生機(jī)理為 ν0的單色光入射到某些物質(zhì)上時，除部分光發(fā)生傳播方向，向各個方向輻射，這種光傳播方式被稱原因在于被入射物體的化學(xué)鍵電子云分布產(chǎn)生振動將散射光分成兩種模式：即光頻率保持不變的瑞利其中拉曼散射包括反斯托克斯散射（Anti-Stokes Scattering）。一般來說，光散射所占入射輻射強(qiáng)度比散射強(qiáng)度大概能占整體比例的 10-3，而拉曼散射相

圖 2-2 瑞利散射(a)與拉曼散射(b)對單色激發(fā)光頻率的頻移量才真正是拉曼光譜的測量目的，這是由于對于改變?nèi)肷涔忸l率亦會引起拉曼線的頻率變動，然而拉曼位移卻能一直維拉曼位移與入射光的頻率無關(guān)，而僅受物質(zhì)分子的振動和轉(zhuǎn)動能級制約的物質(zhì)分子而言，它們都具備相異的振動和轉(zhuǎn)動能級，故而都有自己專屬但是其基于同一振動模式下引發(fā)的拉曼位移頻率往往又是較為一致的，而我們下一步利用拉曼光譜來檢測有機(jī)物的理論基礎(chǔ)。曼光譜的經(jīng)典解釋據(jù)經(jīng)典電磁理論：進(jìn)入到光電磁場 E 的分子所具有的感生偶極矩表示如 l ilM t e r t速度為 lr tgg的帶電粒子會釋放電磁波，且輻射與 2M tgg成正比關(guān)系。假設(shè)場分量 E 的表達(dá)式如下：0E E cos Lt

S效應(yīng)的金屬表層分為兩類的粗糙度且其各自對表層增強(qiáng)效應(yīng)的粒徑為 10～200 nm 的亞微觀尺度；二為大小相當(dāng)于幾個層如表面絡(luò)合物、吸附原子、吸附原子簇等，即 SERS 活性聚焦拉曼光譜儀機(jī)物的拉曼光譜特性，考慮到穩(wěn)定性、空間分辨率等多方面拉曼光譜儀。結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示，激光束準(zhǔn)直后經(jīng)透鏡聚焦過兩個全反鏡到達(dá)雙瑞利濾光片，該雙瑞利濾波片可實現(xiàn)將波長的光波透射的功能，這樣就可以將激發(fā)光導(dǎo)入到顯微系面形成散射，部分散射光經(jīng)原方向返回到雙瑞利濾波片上，光仍被反射回顯微系統(tǒng)中，重復(fù)利用。而異于激發(fā)波長的拉到達(dá)狹縫區(qū)域，在該區(qū)域偏離樣品聚焦點(diǎn)激發(fā)的拉曼散射光空間濾波的作用。濾波后僅得到聚焦位置處的拉曼散射信號拉曼譜帶，并將其導(dǎo)入到 CCD 探測器中，即得到拉曼光譜�？p”相較于聚焦點(diǎn)而言是共軛的，如此可以極大地提高橫向
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 郝勇;陳斌;;亞胺硫磷表面增強(qiáng)拉曼光譜定量解析模型研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2015年09期

2 曾婭玲;姜龍;蔡嘯宇;李魚;;拉曼光譜的16種多環(huán)芳烴(PAHs)特征振動光譜辨識[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年11期

3 馬春前;許向東;丁廉;劉一客;羅夢佳;何瓊;黃銳;溫粵江;孫自強(qiáng);;飽和一元醇遠(yuǎn)紅外光譜的測試及仿真研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年04期

4 鄒喬;杜顯元;張琛;李興春;李魚;;飽和一元醇類分子拉曼光譜振動峰的歸屬研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2013年01期

5 高澤紅;胡波;丁超;于晶宮;;結(jié)直腸組織中脂類的拉曼光譜研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2010年03期

6 吳喬鋒,葉勇,劉軍安,石德清,王小華,沈愛國,胡繼明;四種新芳氧羧酸類除草劑的拉曼光譜研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2003年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊丹婷;氨基甲酸乙酯和大腸桿菌的表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測方法[D];浙江大學(xué);2013年

本文編號：2837973