几种塑料的拉曼光谱检测
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2004年英国曼彻斯特大学的A.K.Geim领导的小组首次通过机械玻璃的方法成功制备了新型的二维碳材料-石墨烯(graphene)。
自发现以来,石墨烯在科学界激起了巨大的波澜,它在各学科方面的优异性能,使其成为近年来化学、材料科学、凝聚态物理以及电子等领域的一颗新星。
就石墨烯的研究来说,确定其层数以及量化无序性是至关重要的。
激光显微拉曼光谱恰好就是表征上述两种性能的标准理想分析工具。
通过测量石墨烯的拉曼光谱我们可以判断石墨烯的层数、堆垛方式、缺陷多少、边缘结构、张力和掺杂状态等结构和性质特征。
此外,在理解石墨烯的电子声子行为中,拉曼光谱也发挥了巨大作用。
石墨烯的典型拉曼光谱图石墨烯的拉曼光谱由若干峰组成,主要为G峰,D峰以及G’峰。
G峰是石墨烯的主要特征峰,是由sp2碳原子的面内振动引起的,www.glt910.com它出现在1580cm-1附近,该峰能有效反映石墨烯的层数,但极易受应力影响。
D峰通常被认为是石墨烯的无序振动峰,该峰出现的具体位置与激光波长有关,它是由于晶格振动离开布里渊区中心引起的,用于表征石墨烯样品中的结构缺陷或边缘。
G’峰,也被称为2D峰,是双声子共振二阶拉曼峰,用于表征石墨烯样品中碳原子的层间堆垛方式,它的出峰频率也受激光波长影响。
举例来说,图1[1]为514.5nm激光激发下单层石墨烯的典型拉曼光谱图。
其对应的特征峰分别位于1582cm-1附近的G峰和位于2700cm-1左右的G’峰,如果石墨烯的边缘较多或者含有缺陷,还会出现位于1350cm-1左右的D峰,以及位于1620cm-1附近的D’峰。
图1 514nm激光激发下单层石墨烯的典型拉曼光谱图[1]当然对于sp2碳材料,除了典型的拉曼G峰,D峰以及G’峰,还有一些其它的二阶拉曼散射峰,大量的研究表明石墨烯含有一些二阶的和频与倍频拉曼峰,这些拉曼信号由于其强度较弱而常常被忽略。
如果对这些弱信号的拉曼光谱进行分析,也可以很好地对石墨烯中的电子-电子、电子-声子相互作用及其拉曼散射过程进行系统的研究。
塑化剂迁移量检测方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述塑化剂是一类广泛应用于塑料制品中的化学物质,其主要作用是增加塑料的可塑性和延展性。
然而,当塑料制品与食物、饮料等接触时,塑化剂有可能从塑料中迁移到食物或饮料中,造成潜在的健康风险。
因此,对于塑化剂迁移量的检测成为了保障公众健康和安全的重要课题。
本文将对塑化剂迁移量检测方法进行综述和解释说明。
首先介绍了本文的目的和结构框架,然后详细阐述了塑化剂迁移量检测方法的基本原理和要点。
接下来,列举了常见的几种常规检测方法,并对它们的优缺点进行了评价。
最后介绍了近年来新兴的塑化剂迁移量检测方法,并展望了未来研究方向。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分:引言、塑化剂迁移量检测方法的基本原理和要点、常见的塑化剂迁移量检测方法及其优缺点、近年来新兴的塑化剂迁移量检测方法和研究进展以及结论与展望。
在引言部分,对本文的内容进行了总览,并概述了塑化剂迁移量检测方法的重要性和背景。
接下来的章节将更详细地介绍相关原理、方法和研究进展。
1.3 目的本文旨在深入探讨塑化剂迁移量的检测方法,通过对常见检测方法和新兴技术的介绍和分析,帮助读者全面了解塑化剂迁移量检测领域的当前研究状况。
通过对不同方法优缺点的比较,有助于为塑料制品生产企业以及相关监管机构提供指导,建立可行且准确的塑化剂迁移量检测方案。
此外,我们还将探讨该领域可能面临的挑战,并展望未来可能的研究方向,以推动该领域的进一步发展。
2. 塑化剂迁移量检测方法的基本原理和要点2.1 塑化剂迁移的定义和重要性塑化剂是一类常用于增加塑料柔韧性和可塑性的化学物质,但它们在塑料制品中存在着迁移到周围环境或其他食品、药品等物质中的可能。
塑化剂的迁移可能会对人体健康造成潜在风险,因此准确评估塑化剂在不同条件下的迁移量具有重要意义。
2.2 塑化剂迁移量检测的基本原理塑化剂迁移量检测方法主要基于以下两个基本原理进行:a) 提取分离法:通过使用适当的溶剂将塑料制品中的塑化剂提取出来,然后使用各种分析方法进行定量检测。
干货一文了解拉曼光谱测试硕博测试圈致力于服务硕博人才,分享硕博圈资讯、生活、实验、测试等相关内容!一、概述光谱分类:发射光谱:原子发射光谱(AES)、原子荧光光谱(AFS发射光谱)、X射线荧光光谱法(XFS)、分子荧光光谱法(MFS)等。
吸收光谱:紫外-可见光法(UV-Vis)、原子吸收光谱(吸收光谱AAS)、红外观光谱(IR)、核磁共振(NMR )等。
联合散射:拉曼散射光谱(Raman) 。
二、拉曼光谱原理瑞利散射:与入射光频率相同的散射强度约为入射光的10-3倍拉曼散射:与入射光频率不同的散射强度约为入射光的10-6~10-8倍。
斯托克斯线:散射光频率小于入射光频率;反斯托克斯线:散射光频率大于入射光频率;频率之差△v,为拉曼位移。
拉曼位移与入射光的频率无关,只与物质分子的振动和转动能级有关,不同物质分子具有不同的振动和转动能级,有特定的拉曼位移,因此拉曼可以用来鉴定物质结构的分析和研究。
三、拉曼光谱特征量四、拉曼光谱仪的组成五、拉曼光谱的发展现状1.傅里叶变换拉曼光谱技术王斌等利用Fl.Raman光谱仪对蛋白质样品进行多次扫描,再用曲线拟合原始光谱图,并以子峰面积表征对应的二级结构含量然后对蛋白质二级结构进行定量分析同时依据人体正常组织和病变组织的FT-Raman光谱差异在分子水平上鉴别和研究了病变的起因。
2.表面增强拉曼光谱技术仇立群等将具有强SERS信号的金纳米粒子作为标记抗体,并将SERS标记的免疫金溶胶作为探针结合扫描电镜技术,对免疫球蛋白羊抗小鼠lgG分子与银基底的相互作用进行了研究由于此项技术能够准确控制并全面了解免疫球蛋白IgG在固相基底表面的吸附作用因而对于医学免疫的检测具有极其重要的意义.3.激光共振拉曼光谱技术采用共振拉曼偏振测量技术不加任何处理就可以得到到人体体液的拉曼谱图,许多生物分子的电子吸收带位于紫外区,Wen等在生物样品的紫外共振拉曼光谱方面进行了研究,利用紫外共振拉曼技术先后研究了蛋白质核酸、DNA、丝状病毒粒子、牛细胞色素氧化酶等,并获得了许多关于生物大分子结构方面的信息。
浅谈聚乙烯密度的拉曼光谱检测近几年,相关行业科研人员关注的重点始终放在如何提高针对聚乙烯密度所开展检测工作的质量和效率方面,拉曼光谱正是因此而被应用在对聚乙烯密度进行检测的过程之中的。
文章首先对拉曼光谱进行了概述,然后对实验前期的准备工作进行了说明,最后通过理论与实际相结合的方式,针对聚乙烯所对应拉曼光谱信号的收集和处理工作进行了探讨,供科研人员参考。
标签:聚乙烯密度;拉曼光谱;检测作为对聚乙烯产品质量加以衡量的重要指标,如何保证对聚乙烯密度进行准确检测始终是科研人员工作的重点,如果能够根据产品生产牌号具有的要求,实现聚乙烯密度的实时监控,则能够通过对生产可控性进行增强的方式,保证产品质量的提高。
但是包括浮沉法、密度计法和比重瓶法在内的多种传统检测方法均存在一定缺陷,无法保证检测工作的顺利开展。
因此,以拉曼光谱为出发点对检测工作进行探究具有非常重要的现实意义。
1 拉曼光谱的概述拉曼散射又被称为拉曼效应,指的是光在通过介质的过程中,由于分子运动和入射光之间相互作用导致频率出现变化的散射,物质不同,拉曼散射频率也会有所不同。
因此,拉曼光谱通常被用于对物质结构进行分析和检测的过程中。
作为无损检测技术的一种,拉曼光谱凭借高灵敏度、稳定性良好以及检测速度快的优势,被石油、环保、材料、生物等诸多领域所认可并应用。
2 实验前期的准备工作2.1 仪器、样品的选用本文将聚乙烯粉料作为检测样品,对样品光谱信号进行采集时应用的仪器为傅里叶拉曼光谱仪,软件为傅里叶拉曼光谱仪。
2.2 样品信号的采集在对样品光谱信号进行采集时,傅里叶拉曼光谱仪所对应工作参数分别是,激光強度:500mW;分辨率:4cm-1;光谱扫描范围:0~3600cm-1;扫描次数:32次。
3 数据的收集和处理3.1 PLS法在对聚乙烯密度进行检测的过程中应用PLS法,主要涉及对拉曼光谱信号进行采集、预处理,以及针对偏最小二乘法完成回归建模这三个步骤。
文中在对拉曼光谱信号进行预处理时应用的方法是多元散射校正。
三种常用塑化剂的拉曼光谱对比研究刘瑜;蒋晓军;范雅;石晶;宋薇;冯诗淇;张民山;蔡红星【摘要】邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯是三种最常用的塑化剂,由于结构以及形态较为相似,使得其检测和分析比较困难.本文首先利用Gaussian03软件使用DFT三参数混合方法基于基组3-21G优化出了三种常用塑化剂邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯以及邻苯二甲酸二乙酯的空间结构,得到了理论拉曼光谱并对其特征频移及其振动模式进行了指认.同时实验测量了这三种常用塑化剂的分析纯级样品拉曼光谱并与其理论拉曼光谱分别做了对比,显示出很好的一致性.最后对三种常用塑化剂的晶格结构进行了分析与讨论.【期刊名称】《光散射学报》【年(卷),期】2015(027)003【总页数】6页(P219-224)【关键词】拉曼光谱;邻苯二甲酸二辛酯;邻苯二甲酸二丁酯;邻苯二甲酸二乙酯【作者】刘瑜;蒋晓军;范雅;石晶;宋薇;冯诗淇;张民山;蔡红星【作者单位】长春理工大学理学院,长春130022;解放军理工大学,南京210000;长春理工大学理学院,长春130022;长春理工大学理学院,长春130022;长春理工大学理学院,长春130022;长春理工大学理学院,长春130022;长春理工大学理学院,长春130022;长春理工大学理学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】O437塑化剂又称增塑剂,在工业中被广泛使用主要用于塑料、橡胶、黏合剂等中,以增加产品的柔韧度。
国家卫生部指出塑化剂非食品添加剂,长期食用可致癌[1]。
然而为了节约成本、并提高食品口感,许多企业以及商贩在食品中添加塑化剂,2011年7月,由葛兰素史克药厂生产的抗生素“安灭菌(Augmentin)”,继药水用粉剂被验出含有塑化剂后,“安灭菌”375 mg药丸亦被香港卫生署验出含有多种塑化剂,被指令回收。
同年8月,一条有关“美赞臣、美素、明治三种奶粉含塑化剂”的“香港头条新闻”在网络论坛里不胫而走,引发了所有年轻妈妈的高度关注。
微塑料拉曼光谱-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在这篇长文中,我们将讨论微塑料拉曼光谱的相关内容。
微塑料是指尺寸在1微米至5毫米之间的塑料颗粒,广泛存在于自然环境中,尤其是水体和土壤中。
它们可以来自各种不同的来源,例如塑料垃圾、合成纤维的衣物和个人护理产品等。
微塑料对环境和生物体都具有重要影响。
它们可以进入生物食物链,对海洋生物、陆地生物和人类健康产生潜在风险。
此外,微塑料还可以吸附有害物质,如重金属和有机污染物,进一步加剧其危害性。
为了更好地理解和监测微塑料的存在和分布,科学家们提出了许多方法和技术。
其中,拉曼光谱技术具有相对简便、快速和无损的特点,逐渐成为研究微塑料的重要手段。
本文将重点讨论微塑料拉曼光谱的应用前景和研究意义。
微塑料拉曼光谱可以用于鉴别和分类不同种类的微塑料,分析其化学构成和表面特征。
同时,它还可以用于探究微塑料在环境中的转运、生物附着和降解等过程。
然而,微塑料拉曼光谱的研究也面临一些挑战,如微塑料的低浓度检测、光谱信号的干扰和复杂的样品基质等问题。
通过研究微塑料拉曼光谱,我们可以更全面地了解微塑料对环境和生物的影响,为制定相应的环境和生态保护措施提供科学依据。
同时,这项研究也有望为微塑料的监测和防控提供新的技术手段和方法。
1.2 文章结构文章结构:本文将分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对微塑料拉曼光谱进行概述,介绍该技术在环境保护和生物研究领域的重要性。
同时还会阐明本文的目的,即探讨微塑料拉曼光谱的应用前景以及研究该技术所面临的挑战。
正文部分将包括两个主要内容。
首先,将介绍微塑料的定义和来源,探讨微塑料是如何形成和释放到环境中的。
其次,将深入探讨微塑料对环境和生物的影响,如微塑料污染对水生生物和陆地生态系统的危害,并重点讨论微塑料对人类健康的潜在威胁。
结论部分将回顾本文的主要内容,并对微塑料拉曼光谱应用前景进行展望。
此外,还将探讨研究微塑料拉曼光谱的意义和挑战,包括技术难题、样本的处理和解析等方面。
拉曼光谱检测浅谈拉曼光谱检测浅谈拉曼光谱检测⼀、拉曼光谱简介拉曼技术在⼀个世纪⾥发展成为⼀门较成熟的科学,取决于它产⽣的机制和光谱表征的特性。
拉曼光谱(Raman spectra),是⼀种散射光谱。
拉曼光谱分析法是基于印度光谱中发现了当光与分⼦相互作科学家C.V.拉曼(Raman)于1928年⾸先在CCL4⽤后,⼀部分光的波长会发⽣改变(颜⾊发⽣变化),通过对于这些颜⾊发⽣变化的散射光的研究,可以得到分⼦结构的信息,因此这种效应命名为Raman效应。
拉曼光谱是由物质分⼦对光源的散射产⽣的,与分⼦的振动与转动能级的变化有关,来源于分⼦极化度的变化,是由有对称电荷分布的键的对称振动引起的。
如-C=C-、-N=N-及-S-S-等,这些键振动时偶极矩不发⽣变化。
因此,拉曼光谱常⽤于研究⾮极性基团与⾻架的对称振动。
拉曼光谱是由物质分⼦对光源的散射产⽣的,与分⼦的振动与转动能级的变化有关,来源于分⼦极化度的变化,是由有对称电荷分布的键的对称振动引起的。
如-C=C-、-N=N-及-S-S-等,这些键振动时偶极矩不发⽣变化。
因此,拉曼光谱常⽤于研究⾮极性基团与⾻架的对称振动。
当⽤波长⽐试样粒径⼩得多的单⾊光照射⽓体、液体或透明试样时,⼤部分的光会按原来的⽅向透射,⽽⼀⼩部分则按不同的⾓度散射开来,产⽣散射光。
在垂直⽅向观察时,除了与原⼊射光有相同频率的瑞利散射外,还有⼀系列对称分布着若⼲条很弱的与⼊射光频率发⽣位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。
由于拉曼谱线的数⽬,位移的⼤⼩,谱线的长度直接与试样分⼦振动或转动能级有关。
因此,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分⼦振动或转动的信息。
⽬前拉曼光谱分析技术已⼴泛应⽤于物质的鉴定,分⼦结构的研究谱线特征。
⼆、拉曼光谱的原理及其特点(1)拉曼光谱的原理拉曼效应的振动能级图拉曼散射是光照射到物质上发⽣的⾮弹性散射所产⽣的。
当⼀束光照射到物质上时,光⼦和物质发⽣弹性散射和⾮弹性散射,弹性散射的散射光波长与激光波长相同。
利用拉曼光谱仪进行材料成分检测的方法引言:随着科技的不断发展,材料科学领域的研究也日新月异。
在材料研发过程中,了解材料的成分是非常重要的。
而拉曼光谱仪作为一种高效、快速、无损的检测工具,被广泛应用于材料成分分析。
本文将介绍拉曼光谱仪的原理和方法,并探讨其在材料科学中的应用。
一、拉曼光谱仪的原理拉曼光谱是一种基于分子振动的光谱技术。
当激光束照射到样品上时,光子与样品中的分子发生相互作用,部分光子会发生能量的转移,产生散射光。
而这些散射光中的一部分会发生拉曼散射,其频率和入射光的频率有微小的差异。
通过测量这种频率差异,可以获得样品的拉曼光谱。
二、拉曼光谱仪的工作原理拉曼光谱仪主要由激光源、光谱仪、探测器和数据处理系统组成。
首先,激光源产生一束单色激光,照射到样品上。
然后,光谱仪收集散射光,并通过光栅或干涉仪将光分散成不同波长的光谱。
最后,探测器将光谱信号转化为电信号,并传输给数据处理系统进行分析和处理。
三、拉曼光谱仪的应用1. 材料成分分析拉曼光谱仪可以快速准确地分析材料的成分。
通过与已知样品的光谱进行比对,可以确定未知样品的成分。
这对于材料研发和质量控制非常重要。
例如,在药物研发中,拉曼光谱仪可以帮助研究人员确定药物的纯度和结构。
2. 表面分析拉曼光谱仪还可以用于表面分析。
由于拉曼光谱的散射深度较浅,所以可以对材料的表面进行非破坏性的分析。
这对于研究材料的表面形貌和化学组成非常有帮助。
例如,可以通过拉曼光谱仪来检测涂层材料的厚度和成分。
3. 生物医学应用拉曼光谱仪在生物医学领域也有广泛的应用。
通过对生物样品的拉曼光谱进行分析,可以获得关于细胞、组织和生物分子的信息。
这对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。
例如,可以利用拉曼光谱仪来检测癌细胞的变化,从而实现早期癌症的诊断。
四、拉曼光谱仪的优势和挑战1. 优势拉曼光谱仪具有非破坏性、高灵敏度和高分辨率的特点。
它可以在不破坏样品的情况下进行分析,且对样品的要求较低。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第13期·87·文章编号:2095-6835(2020)13-0087-02光谱技术对塑料物证的检验研究*马枭,姜红(中国人民公安大学,北京100038)摘要:塑料作为一种常见的高分子材料,常见于各类案件现场,对于塑料物证的检验研究一直是法庭科学领域关注的焦点。
光谱法作为一种无损检验的技术已在塑料物证理化检验中广泛应用,现阶段已有大量的使用红外光谱法、拉曼光谱法和Χ射线荧光光谱法对塑料物证进行检验的研究,通过对其检验思路的整理分析,提出将相关学科交叉融合以及多种光谱法相结合的思路,从而推动光谱技术在塑料物证检验研究领域的发展。
关键词:塑料物证;红外光谱法;拉曼光谱法;Χ射线荧光光谱法中图分类号:O657.3文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2020.13.033塑料作为一种高分子材料已在日常生活中随处可见,无论是在公共场合还是私人场所,各式各样的塑料制品都得到了广泛的使用。
近年来,在案件现场塑料物证出现的频率明显提升[1],对于塑料物证的检验研究也已逐步深入。
物证作为认定案件事实、排除嫌疑的重要依据,需要不断地对其进行多方面的研究与分析,该过程的时间跨度与空间跨度均具有不确定性因素。
因此,在法庭科学领域,对于物证的无损检验一直是研究的重中之重。
光谱法作为一种无损检验的重要手段,可在不破坏塑料物证的内在结构和外部形态的基础上对其理化性质进行分析,推进侦查破案进程。
1光谱分析技术光谱法作为一种无损检验的方法,能够满足检验后不损伤检材的要求,并且由于生产工艺与技术不断更新,在提高光谱分析精度的同时也研发出便携式光谱设备,可实现随身携带、现场出具检测结果的目的。
当前对于塑料物证的光谱分析方法主要有红外光谱法、拉曼光谱法和Χ射线荧光光谱法。
1.1红外光谱法红外光谱法发展时间较长,包括谱图库在内的各种辅助分析工具已较为完善,在塑料物证的检验中可发挥较大作用。
拉曼光谱结合深度学习算法的塑料分类的研究作者:苑宁之陈少华牟涛涛来源:《光学仪器》2023年第05期摘要:拉曼光譜法能识别塑料制品光谱特征峰,但操作流程繁琐且准确率有待提升,对此提出了基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolution neural network, 1-D CNN)的塑料制品分类算法,首先建立以聚乙烯(polyethylene, PE)、聚丙烯(polypropylene, PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)和聚苯乙烯(polystyrene, PS)为原材料的40种塑料包装样本数据集;然后设计1-D CNN 、K 近邻(KNN)、决策树(DT)和支持向量机(SVM)4种算法模型进行训练,并在光谱分类流程、模型准确率和鲁棒性等方面进行对比。
实验结果表明,1-D CNN 在不经过预处理条件下分类准确率达到98.62%,且在60 dB 噪声下仍有96.42%的准确率,优于另外3种传统机器学习算法模型。
该结果证实,拉曼光谱融合神经网络的多分类方法可提升塑料制品检测性能。
关键词:拉曼光谱;一维卷积神经网络;机器学习;塑料制品;定性分类中图分类号: O 433.4 文献标志码: AResearch on classification of plastics by Raman spectroscopy combined with deep learning algorithmYUANNingzhi ,CHEN Shaohua,MU Taotao(College of Instrumental Science and Optoelectronic Engineering, Beijing Information Science andTechnology University, Beijing 100192, China)Abstract: Raman spectroscopy can identify the spectral characteristic peaks of plastic products, but the operation process is complicated and the accuracy needs to be improved. Therefore, a classification algorithm for plastic products based on one-dimensional convolution neural network (1-D CNN) is proposed. Firstly, data sets of 40 kinds of plastic packaging samples using polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate and polystyrene as raw materials were established. Then, four algorithm models including 1-D CNN, KNN, DT and SVM were designed for training, and the spectral classification process, model accuracy and robustness were compared. The experimental results show that the classification accuracy of 1-D CNN can reach 98.62% without pretreatment. And the accuracy rate is 96.42% under 60 dB noise,which is better than thethree traditional machine learning algorithm models. The results show that the multi-classification method of Raman spectral fusion neural network can improve the detection performance of plastic products.Keywords: Raman spectroscopy; one-dimensional convolutional neural network ; machine learning;plastic products ;qualitative classification引言塑料包装的原材料为树脂,纯树脂本身无毒无臭,但其单体和低聚物多为致癌物,很容易透过塑料制品向外散发,尤其在经过高温加热或在包装老化的过程中会释放大量有毒物质,损害消费者健康[1]。
拉曼光谱法检验塑料打包带(绳)的研究马枭;姜红;杨佳琦;陈敏皤【摘要】建立一种简便快速的检验塑料打包带(绳)的分析方法.利用便携式拉曼光谱仪,功率为360 MW,激光波长为785 nm,对40个不同来源的塑料打包带(绳)样品进行检验分析.通过与标准样品拉曼光谱图进行比对,可以对塑料打包带(绳)样品进行区分.该方法简便快速,准确可靠且无损检材,可应用于公安机关实际办案.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】7页(P29-35)【关键词】拉曼光谱法;塑料打包带(绳);填料;检验【作者】马枭;姜红;杨佳琦;陈敏皤【作者单位】中国人民公安大学刑事科学技术学院,北京100038;中国人民公安大学刑事科学技术学院,北京100038;中国人民公安大学刑事科学技术学院,北京100038;同方威视技术股份有限公司,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TQ320.720 前言塑料打包带(绳)具有质轻、牢固、易获取等特点,广泛应用于日常生活中。
在各类案件现场中塑料打包带(绳)出现频率逐步提高:在入室盗窃案件中,犯罪人员常用塑料打包带(绳)捆绑钱财和物品;在绑架案件中,塑料打包带(绳)常被用于限制被害人的活动。
进行塑料打包带(绳)成分的分析比对,对缩小侦查范围、有效打击犯罪起着重要作用。
塑料打包带(绳)是一种单轴取向的塑料捆绑材料,其厚度为0.5~1.2 mm,宽度为12~22 mm。
市面上的塑料打包带(绳)的成分主要有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)三种[1-3],其填料主要有SiO2、CaCO3、高岭土、滑石粉等[4]。
目前法庭科学中,对塑料制品的检验方法主要有红外光谱法、裂解气相色谱法、扫描电镜/能谱法[5]、拉曼光谱法和X射线荧光光谱法等。
拉曼光谱法具有快速准确、样品用量小、无损样品、样品无需前处理等特点,在法庭科学中得到了广泛应用[6]。
聚合物分析测试—傅立叶红外光谱(FTIR)与拉曼光谱法高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。
一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。
科标分析实验室可以通过多种大型仪器对样品进行全方位的测试,提供专业聚合物分析测试服务。
以下是傅立叶红外光谱(FTIR)与拉曼光谱法介绍:分子吸收红外光后会引起分子的转动和振动。
红外光谱就是由于分子的振动和转动引起的,因而又称为振-转光谱。
分别通过基团的特征吸收波数和吸收峰的面积(或峰高)进行定性和定量分析。
波数是波长的倒数,单位是cm-1,与频率有正比关系。
红外光谱的研究范围是2~25µm(相当于200~4000cm-1)。
红外光谱在高分子方面的应用有如下一些方面:(1)高聚物品种的定性鉴别图11-1是高分子红外光谱中主要谱带的波数与结构的关系图,可用作高分子鉴别的快速指南。
图11-1高分子红外光谱中主要谱带位置的快速鉴别指南(2)高聚物的主链结构、取代基的位置、双键的位置、侧链的结构等定性鉴别(3)定量测定高聚物的结晶度、键接方式含量、等规度、支化度和共聚(或共混)组成、共聚序列分布等。
定量时需利用一个无关谱带作为参比谱带以扣除厚度变化的影响,例如结晶度的计算公式为:结晶度=K(4)通过对单体或产物的测定,分析单体纯度或研究反应(包括交联、老化等)过程。
(5)用红外二向色性比R表征取向程度。
(使用偏振红外光,在取向方向和与取向方向垂直的方向上测定,两个方向的强度比为二向色性比)。
由于计算机技术的发展,近代的红外光谱都采用了傅立叶变换技术,称傅立叶变换红外光谱(FTIR)。
FTIR不仅速度快,而且精度高。
通过差示分析还可以检出微量的混合组分、添加剂或杂质。
2013年5月13日不同塑料的红外光谱的测定(选做实验)小组成员:1153613 石鹏皓1153624 方勇1153633 艾万鹏1153637 张姜1153639 王悦1153640 杨磊1153643 黄心权1153645 潘炯分工明细:软件操作:杨磊、艾万鹏仪器操作:黄心权、张姜材料制备:潘炯、石鹏皓理论指导:方勇报告撰写:王悦、杨磊报告修订与整改:所有小组成员一、实验目的1、复习对红外图谱的解析,重温红外吸收光谱分析的基本原理;2、通过红外吸收光谱的测定,熟料掌握Nicolet FT-IR的使用方法;3、测定不同塑料的红外光谱,并进行比较,了解不同塑料制品的不同组成。
二、实验原理当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收了某些频率的辐射,并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。
记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线,就得到红外光谱。
红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标,表示吸收强度。
[1]红外光谱作为“分子的指纹”,广泛用于分子结构和物质化学组成的研究。
利用物质对红外光波的吸收不进行定性及定量的,不同的物质具有不同的化学键,其吸收波长不同,而对光波吸收的多少与物质的量成正比,因此可以用来定量。
本实验用Nicolet FT-IR 来测定不同塑料的红外吸收光谱。
一些基本振动形式及频率有[2]:1) 亚甲基的反对称伸缩振动σas (CH 2)2926cm -1;亚甲基的对称伸缩振动σs (CH 2)2853cm -1;2) 亚甲基的对称弯曲振动δs (CH 2)1465cm -1;3) 长亚甲基链的面内摇摆振动δ[(CH 2)n ,n>4],720cm -1;4) 苯环上不饱和碳氢基团伸缩振动σ(=CH )3000~3100cm -1;5) 次甲基的伸缩振动σ(CH )2955cm -1;6) 苯环骨架振动δ(C=C )1450~1600 cm -1;7) 苯环上单取代倍频峰δ(C —H )1944 cm -1;1871 cm -1;1800~1749 cm -1;8) 苯环上不饱和碳氢基团的面外弯曲振动δ(=C —H )770~730 cm -1;710~690cm -1。
拉曼光谱技术分析材料化学成分引言:材料科学是一门研究材料性质和结构的学科领域,而材料的化学成分是其性质和特性的关键因素之一。
为了准确分析材料的化学成分,科学家和研究人员广泛应用拉曼光谱技术。
拉曼光谱技术是一种非侵入性的分析方法,通过测量样品散射光的能量变化,可以揭示材料的分子成分、结构和物理性质。
本文将探讨拉曼光谱技术在材料化学成分分析方面的应用。
一、拉曼光谱技术的原理和仪器拉曼光谱是一种应用于分析材料的非破坏性技术。
其原理基于拉曼散射现象,即当光通过物质时,与物质分子相互作用后,光子的能量发生了改变,从而产生了散射光,这种光谱称为拉曼光谱。
拉曼光谱仪器由光源、单色仪(或滤光片)、透镜、样品及探测器组成。
光源产生可见光或激光光束,经过单色仪或滤光片选择特定波长的光线,通过透镜聚焦到样品上,然后检测散射光的强度和波长。
二、拉曼光谱技术的优势拉曼光谱技术具有以下几个优势,使其成为材料化学成分分析的重要工具。
1. 非破坏性分析:拉曼光谱技术不需要对样品进行任何特殊处理或准备,因此不会改变样品的化学成分和物理性质,可以实现非破坏性的分析。
2. 高分辨率:拉曼光谱技术的光谱分辨率高,可以分辨出材料中微小的分子差异,从而准确鉴定化合物的种类和含量。
3. 快速分析:拉曼光谱技术具有快速分析的特点,大多数样品只需几分钟或几秒钟就可以得到结果。
4. 操作简便:相比于其他化学分析技术,拉曼光谱技术的操作相对简单。
只需将样品放置在仪器中,设定相关参数后即可进行分析,不需要复杂的预处理步骤。
三、拉曼光谱技术在材料化学成分分析中的应用拉曼光谱技术在材料化学成分分析中具有广泛的应用。
下面分别介绍其在无机材料和有机材料分析中的应用。
1. 无机材料分析:拉曼光谱技术可以用于无机材料的化学成分分析。
例如,通过测量无机晶体的拉曼光谱,可以确定晶体的结构和组成。
对于涂层材料,拉曼光谱可以用来鉴定涂层的成分和结构。
此外,拉曼光谱还可以用于鉴定和分析金属合金,探测金属表面的污染和腐蚀等。