拉曼光谱技术用于聚合物的鉴定与表征
在材料科学的世界里，聚合物的鉴定和表征是质量控制和创新研发的核心。
拉曼光谱作为一种分子层面的分析技术，已经被广泛应用于制药、医疗诊断、法医分析、食品和农业等多个领域。
现在，这项技术在塑料和聚合物表征方面的应用也得到了广泛认可，它不仅能够定性鉴定，还能进行更为精细的定量分析。
拉曼光谱
拉曼光谱是通过引导单一波长的光并收集由此产生的"散射"光来获得的。散射光的频率取决于分子中化学键的强度、被结合原子的质量和其它因素，如分子间的相互作用。分子的振动模式和旋转频率模式是分子种类或分子结构排列的高度表征。
拉曼光谱仪的光学框架
五种相似分子的拉曼光谱：
丙酮、乙醇、二甲亚砜、乙酸乙酯和甲苯
拉曼光谱仪的理想特性与拉曼光谱仪
拉曼光谱仪的设计非常重要，光学元件须具有较高质量，以确保较高的性能。
精心设计的拉曼光谱仪应具备以下特点：
◆ | 使用高质量的激光器，产生干净的、在所需波长为窄带宽的激光。 |
◆ | 配备高质量的滤光片，确保在峰值功率增大的情况下，也能提供窄带宽的激发光源。 |
◆ | 灵活的采样方式，方便在固体和液体间转换。 |
◆ | 较宽的光谱范围，既可以进行常规分析，也可为研究级应用提供支持。 |
◆ | 先进的检测器技术和制冷技术，以减少暗电流噪声，从而增加动态范围和提高检测能力。 |
◆ | 软件应具备进行多元统计分析的能力，以便对数据进行分析，从而确定光谱信息与相关化学特性之间的关系。 |
旗下的便携式和手持式拉曼光谱仪以其小巧灵活、坚固耐用的特点而著称。无论是定性还是定量，都有相应的无损解决方案。
◆ | 极佳的便携性和准确性，无论是实验室还是现场快检，都可以得到理想的结果。 |
◆ | 坚固的设计，能够承受日常使用中的撞击和振动，保证在各种复杂环境下都能稳定工作。 |
◆ | 用户界面友好，操作简便，即使是非专业人员也能经过简单培训后快速上手使用。 |
◆ | 全面的技术支持和服务，确保用户在使用过程中能够得到及时的帮助和问题解决。 |
应
用
实
例
塑料中阻燃剂的测量
溴化阻燃剂 (BFR) 是塑料工业中使用较多的一类添加剂。然而，它们大多毒性很强，尽管目前仍在少量使用，但在世界许多地方已逐渐被淘汰。我们对一系列丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 聚合物材料进行溴化二苯醚含量测试。
从图中可以看出，三种 ABS 化合物含有不同溴化二苯醚含量(0%、2%、10%溴)，并且在拉曼光谱偏移方面存也在细微但明显的差异，尤其是在 500cm-1 以下，溴化芳香分子的强度最高。
图中还显示了两种商用 ABS 聚合物材料 (S-8010和 AO-112) 的光谱用于比较。这些光谱可通过与光谱库中多溴联苯醚 (PBDE) 拉曼光谱进一步比较和确认，可根据需要使用化学计量学软件对聚合物材料中的多溴联苯醚 (PBDE) 浓度进行量化。
用作药物辅料的聚合物的测量
聚环氧乙烷 (PEO) 是一组高分子量的聚合物，由于其公认特性及其在法规上的被认可，有助于将这种聚合物的应用扩展到各种给药系统，尤其是用于药物化合物的静脉注射。随着这类聚合物在制药业中的应用越来越广泛，对其的控制要求也越来越严格。
四种相似 PEO 样品的拉曼谱图
上图所示，相似 PEO 样品的拉曼光谱是相同的。此时，我们使用拉曼光谱学和化学计量软件来研究不同批次的 PEO，就可以区分出这些 PEO 在给药性能方面的"好"和"坏"。
当对拉曼数据进行主成分分析 (PCA) 后，软件检测出了与高质量光谱的细微差别。上图显示了主成分分析的结果。可以看出，粘度较低的劣质样品 (蓝色) 很容易与粘度较高的合格样品 (红色) 区分开来。
PEO 在存储中也会出现劣化现象。PCA 分析结果显示，室温下老化的样品 (蓝色) 很容易与 40℃ 下老化的样品 (红色) 区分开来。
＋
总结
拉曼光谱与智能化学计量学软件相结合，为不同聚合物和添加剂的分析提供了一种简单、无损和快速的工具，非常适合聚合物行业的需求。
关于与必达泰克
2018年收购必达泰克旗下的 B&W Tek LLC 光谱业务以及全球分公司，必达泰克正式成为旗下品牌。
至此，拉曼产品覆盖手持式和便携式仪器，可应用于食品安全、药物分析、科学研究等多个领域，为您提供多方位的选择。
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