拉曼光譜儀憑借分子振動 “指紋” 識別特性,在科研、工業、醫療等領域應用廣泛,其核心用途包括:?物質成分分析與鑒定是最基礎應用。通過比對拉曼特征峰位置,可快速區分化學結構相似的物質,如鑒別同分異構體(如鄰 / 間 / 對硝基苯酚)、區分不同聚合物(聚乙烯與聚丙烯)。在珠寶鑒定中,能精準識別鉆石與仿制品(如合成立方氧化鋯),特征峰差異達 50 cm?¹ 以上;考古領域用于分析壁畫顏料成分,無需取樣即可確定礦物組成(如朱砂與赭石)。?
材料科學研究中,拉曼光譜是關鍵工具。可表征碳材料的晶體結構(如石墨烯的 G 峰與 2D 峰強度比反映層數)、監測納米材料的生長過程(如量子點的尺寸變化導致峰位藍移)。在半導體行業,用于檢測芯片表面的應力分布,特征峰偏移量與應力大小呈線性關系,精度可達 ±0.1 GPa。?
生物醫學診斷展現無創優勢。通過檢測細胞的拉曼光譜變化,可早期篩查癌細胞(如肺癌細胞的特征峰強度比正常細胞高 30%);對血液樣本分析,能快速測定血糖、膽固醇含量,無需生化試劑。在微生物檢測中,可在 2 小時內識別細菌種類(如大腸桿菌與金黃色葡萄球菌),遠超傳統培養法的 24 小時周期。?
環境與食品安全監測中應用高效。水質分析中,可實時檢測水中的有機污染物(如苯系物、農藥殘留),檢測限低至 0.1 ppm;食品領域用于鑒別偽劣產品,如通過拉曼峰識別地溝油(含特定氧化產物峰)、區分真假蜂蜜(蜂蜜含特征糖類峰)。?
過程監控與工業質檢實現實時分析。在化工生產中,在線監測反應釜內物質的拉曼光譜變化,精準控制反應終點;制藥行業用于原料藥純度檢測,避免傳統滴定法的耗時問題,將檢測時間從 1 小時縮短至 5 分鐘。此外,在文物修復中,可分析修復材料與原物質的兼容性,指導保護方案制定。?
其無需樣品前處理、分析速度快(通常幾秒至幾分鐘)的特點,使其成為多領域的高效分析手段。