显微激光拉曼光谱锆石定年方法及其应用

锆石是岩浆岩、沉积岩和变质岩中的常见副矿物,由于其具有高Th、U含量的特点,已成为地质年代学研究的理想矿物之一。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的原理是锆石中U、Th原子自发的α衰变而引起其自身晶格的辐射损伤,锆石晶格破坏的积累和时间呈正相关关系,并且与锆石拉曼光谱半高宽Γ具有相关性。利用锆石显微激光拉曼光谱仪测量锆石特征峰的半高宽可以计算出锆石的辐射损伤累积,进而计算得到锆石发生辐射损伤所累计的时间。锆石辐射损伤定年方法具有空间分辨率高、样品制备和测试方法简单等优势。但是此方法也受控于诸多影响因素,例如锆石自身结构的不均一性、锆石发生热退火作用的速率、锆石重结晶作用及辐射损伤饱和度等对定年结果均具有影响。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的建立将有助于判定碎屑锆石物源区、揭示岩体热演化史以及识别继承锆石经历的后期构造热事件等研究。本文从显微激光拉曼光谱锆石定年方法的基本原理、计算过程及年龄影响因素等方面对该方法进行了介绍,并通过对松多高压变质带中变泥质岩中锆石的年代学研究,结合前人的应用实例,对该方法的应用前景进行了展望,为锆石年代学研究提供新的技术手段。

激光拉曼光谱测试和田玉中的石墨

和田玉作为中国历史上著名的玉石,其矿物学特性和地质意义一直是学术界关注的焦点,为探究和田玉的矿物组成、石墨的特性及其地质意义,采用inVia显微共焦激光拉曼光谱仪测试获得和田玉的拉曼谱峰,主要的特征峰为121、159、178、223、249、369、395、674、931、1029和1060 cm^(-1),与透闪石的标准拉曼谱峰基本一致,表明该批和田玉所用玉料均为透闪石质玉。显微观察显示部分和田玉中呈现半自形粒状、带状、星点状、云雾状、薄片状、撕裂状的黑色次要矿物,经激光拉曼光谱测试表明该黑色次要矿物为石墨。对石墨拉曼光谱进行分峰拟合,获得谱峰的频移(Shiftwave)、半高宽(FWHM)、谱峰强度(I)和谱峰积分面积(A)等光谱信息,石墨G峰的位置1577.5~1581 cm^(-1)和半高宽16~31 cm^(-1),以及D1和G峰强度比值R在0.03~0.3,表明了其结晶程度较高。根据地质温度计算模型,通过石墨拉曼参数计算得出石墨经历的成矿温度主要集中在382~565℃,个别和田玉中的石墨显示不同的结晶度和成矿温度,表明可能来自不同的成矿阶段或地点,这一发现对于理解和田玉的地质形成过程具有重要意义。

黔西南晴隆Sb矿田固体沥青激光拉曼光谱特征及其地质意义

目的:油气成藏与金属成矿之间的复杂成因联系已引起越来越多学者的关注和研究。与金属矿床相伴/相邻产出的固体沥青是油气演化的产物,记录了盆地烃类流体的重要信息,是研究成藏与成矿联系的重要载体。黔西南晴隆Sb矿田中赋存有大量古油藏固体沥青。为了揭示成藏和Sb成矿演化历史,进行了本项研究。方法:本次研究对矿床蚀变玄武岩围岩沥青进行了激光拉曼光谱分析。结果:激光拉曼光谱两峰间距(W G-W_(D))与峰强度比(I_(D)/I_(G))散点图揭示沥青处于过成熟阶段,换算获得的沥青反射率(R_(b))为1.04~3.15(平均2.36)。结论:研究结果表明,矿床蚀变玄武岩围岩沥青与矿田北西部古油藏沥青为同一期油气活动的产物。此外,固体沥青经历的最高古地温为158~299℃(平均257℃),高于正常地层埋藏温度(~200℃),其记录了Sb成矿热事件。综合分析认为,晴隆古油藏演化形成的古气藏在Sb成矿中发挥了重要作用,即为Sb成矿贡献了大量还原硫。

激光拉曼光谱内标法直接测定乙醇浓度

采用激光拉曼光谱对醇类样品中的乙醇含量进行直接测定。通过不同浓度乙醇的拉曼光谱特征峰（CCO面内伸缩振动884cm^-1）与本底水峰组成相对强度比,建立线性回归方程,结果表明,线性范围为4%-40%,线性相关系数为0.9975;检出限为1.02%;回收率为82.0%-105.0%。对白酒、清酒、杨梅酒和医用酒精棉进行了测定,其乙醇平均浓度分别为36.1%、15.5%、23.7%和79.1%;RSD分别为0.22%、1.75%、2.49%和2.76%。此方法具有快速、简便、直接、绿色、对样品无损等优点,适用于白酒类、医用酒精等乙醇含量的检测。

显微激光拉曼光谱测定单个包裹体盐度的实验研究

水溶液激光拉曼光谱上 O-H 展宽区(2800～3800 cm^(-1))对盐浓度的改变非常敏感,通过计算显微激光拉曼光谱的偏移参数,就可以确定包裹体溶液(室温)的盐度。已有实验证明这种方法适合于标准溶液。人工合成流体包裹体作为天然包裹体的参照物,可以被用来验证许多涉及流体包裹体的假设的有效性,人工合成包裹体是检验激光拉曼光谱测定单个流体包裹体盐度可行性的关键。本文采用 Sterner 等(1984a)提出的方法,在50MPa/100 MPa,500～600℃范围内合成纯 H_2O 体系及 NaCl-H_2O 体系的包裹体,利用合成包裹体对单个流体包裹体盐度的激光拉曼光谱测定进行较为系统的研究。结果表明这种方法确定单个不饱和流体包裹体盐度是可行的,而且较精确(相差 1％±),是一种快速、简便、无损的盐度测定方法。

激光拉曼光谱及其在天然气分析中的应用展望

激光拉曼光谱法既不需要高纯载气,又无需分离样品气,可同时分析多个气体组分,能实时进行快速测定,提高测定分析效率,节省分析成本,已大量应用于材料、石油、化工、环保生物、医学、地质等研究领域。但由于气体分子的散射截面小,散射强度很微弱,应用激光拉曼光谱法分析的准确度及重现性均有待提高。因此,目前激光拉曼光谱法应用于天然气分析仅处于实验室研究阶段。为此,分析了该技术在天然气分析中的应用前景,结论认为:综合利用激光光源技术、拉曼光谱技术、表面增强拉曼散射光纤探针技术等,可大大提高气体组分的拉曼散射光强度,从而有效提高激光拉曼光谱法在天然气分析中的检测灵敏度、重现性及准确度,有望研制出满足天然气分析要求的激光拉曼天然气分析仪,实现天然气多组分快速同步分析。同时,还可进行天然气组成、有毒害物及其他杂质分析;从而使激光拉曼光谱法在天然气分析中的推广应用成为可能。

白云鄂博REE-Fe-Nb矿床稀土氟碳酸盐矿物激光拉曼光谱特征及流体包裹体内稀土子矿物的鉴定

白云鄂博REE-Fe-Nb矿床典型稀土氟碳酸盐矿物都具有碳酸根离子最特征的拉曼振动频率,并普遍出现有氟化物的拉曼光谱振动峰。利用子矿物的激光拉曼谱峰特征,结合矿物晶形和扫描电镜能谱分析结果,可以确定这些子矿物可能为氟碳铈矿和氟碳铈钡矿,说明初始成矿热液中极富含稀土元素。矿脉内多相包裹体中含稀土元素的子矿物是从被包裹体捕获的流体中结晶出来的,是真正的子矿物。激光拉曼光谱仪可以作为鉴定流体包裹体中未知子矿物的较为可靠手段之一。

多菌灵农药的激光拉曼光谱分析

实验采集多菌灵农药的固体和液体拉曼光谱信号，对固体的原始拉曼光谱信号进行小波去噪预处理，利用正交试验方法筛选小波去噪参数的最优组合。结果表明，采用db2小波基函数、分解层数为2、阈值方案选择为rigrsure、重调方式为sln时，去噪效果最好，信噪比为62．483。根据不同官能团的振动模式，对去噪后的拉曼光谱分3个波数段（1400～2000，700～1400，200～700 cm^-1）进行谱峰归属和分析，得到了多菌灵农药分子在不同波数范围内的特征振动模式，其中，在619，725，964，1022，1265，1274和1478 cm^-1处的拉曼信号较强，可作为固体多菌灵农药的特征峰。从多菌灵农药的液体拉曼光谱中，找到了629，727，1001，1219，1258和1365 cm^-1特征峰，这些特征峰跟固体多菌灵农药的特征峰基本吻合。研究结果可为拉曼光谱分析技术在食品及农产品中农药残留的快速筛选提供判别依据。

激光拉曼光谱内标法测定葡萄糖液浓度

利用葡萄糖溶液的激光拉曼光谱中的特征峰-CCO（1 125 cm^-1）,以本底溶液水为内标物,组成相对强度,对葡萄糖溶液含量进行了测定研究,其线性范围为0~1.8 mol.L^-1,检出限为0.022 7 mol.L^-1,共存的KCl和NaCl不引起干扰,用于葡萄糖氯化钠注射液的测定获得了成功。经测定某市售标识量为葡萄糖氯化钠注射液、5%葡萄糖和10%葡萄糖注射液实测平均浓度分别为4.91%,4.93%和9.92%,其回收率分别在71.88%~126.31%,81.02%~124.89%和74.87%~121.32%之间,RSD为5.44%,4.34%和0.94%。该方法具有测定简单、操作方便,无需添加其他任何化学试剂,是一种绿色分析测定方法。

激光拉曼光谱内标法直接测定甲醇浓度

利用甲醇溶液中的CH3对称伸缩峰（2843cm^-1）的激光拉曼光谱峰，同时以本底溶液水为内标物，组成相对强度，对溶液中的甲醇含量进行了测定研究，建立了激光拉曼光谱直接法测定甲醇含量的方法，其线性范围为5％40％，线性相关系数为0．9966，检出限为0．29％。并对模拟样品和制备液相色谱待回收废液进行了甲醇浓度的测定，其浓度分别为13．7％、9．41％和58．8％，RSD分别为0．78％、0．75％和1．34％。该方法简单、操作方便，无需添加其它任何化学试剂等优点。

激光拉曼光谱研究电化学界面的新进展

激光拉曼光谱作为研究电极 /溶液界面的结构和性能的重要方法 ,在分子水平上深入研究电化学界面结构、吸附和反应等基础问题并应用于电催化、腐蚀和电镀等领域 .从方法学的角度出发 ,结合探讨检测灵敏度、光谱分辨率、时间分辨率和空间分辨率以及相关的联用技术等方面的问题 ,综述了近年来拉曼光谱研究电化学界面的主要进展 .

我国主要育珠贝(蚌)贝壳珍珠层及珍珠的激光拉曼光谱研究

本文对我国四种主要育珠贝 (蚌 )贝壳珍珠层拉曼光谱进行了系统研究 ,结果表明 :1)大珠母贝贝壳珍珠层中未观察到有机质的任何拉曼峰 ;2 )三角帆蚌及马氏珍珠贝贝壳珍珠层及其养殖珍珠的拉曼光谱中除由文石矿物引起的拉曼峰外 ,还可观察到明显的由全反式结构的类胡罗卜素引起的拉曼峰 ,根据其峰位推断分子中的CC双键的数目为 10 ;3)企鹅珍珠贝贝壳珍珠层的拉曼光谱中可观察到较复杂的有机质的拉曼峰 ,推测可能是由金属卟啉化合物引起的 ,但尚需进一步工作证实 ;4)珍珠层中类胡罗卜素及金属卟啉类化合物的相对浓度与珍珠层的颜色密切相关。贝壳珍珠层中有机质的拉曼光谱研究可为珍珠漂白及在食品、化妆品等领域的应用提供科学的依据。

用激光拉曼光谱区分胃癌变细胞与正常细胞

利用激光拉曼光谱对胃癌细胞及正常胃细胞进行了对比检测,对胃癌细胞特征拉曼峰作了初步探讨,发现胃癌患者标本的特征拉曼峰与非胃癌患者标本的光谱有明显的不同。实验发现,浓度为每mL1.25×105个胃癌细胞的样品在经过若干天培养后均能够被检测出胃癌细胞的特征拉曼峰,分别位于特定波长583,633,656nm处。这是几个很少见诸报道的新拉曼光谱峰。不论是特征拉曼峰,还是在胃癌细胞及正常胃细胞的几个共有的拉曼峰674,707,773,799nm处,拉曼光谱强度都是随血清中癌细胞浓度的增加而增加。激光拉曼光谱分析有可能发展成为一种快速有效的癌细胞检测方法。

显微激光拉曼光谱原位观测甲烷水合物生成与分解的微观过程

采用显微激光拉曼光谱技术对高压透明毛细管中甲烷水合物的生成与分解的微观过程进行了原位观测,初步探讨了甲烷水合物笼型结构的变化规律。结果表明,甲烷水合物在生成过程中,甲烷分子的拉曼峰(2 917 cm-1)逐渐分裂为两个峰(2 905和2 915 cm-1),表明溶解态甲烷分子从单一的化学环境进入了两个有差异的化学环境中,这两个峰分别代表着水合物的大笼和小笼。同时,水的氢键作用由其液态向固态的转化而得到加强,使O—H键伸缩振动向低波数迁移。在甲烷水合物的分解过程中,大小笼中甲烷分子的拉曼双峰逐渐消解,并最终转化成单一的甲烷气体峰。显微激光拉曼光谱可以准确捕捉水合物生成与分解过程中其笼型结构变化的相关信息。

祁连山冻土区天然气水合物激光拉曼光谱特征

采用显微激光拉曼光谱技术在77K和常压下对祁连山木里煤田聚乎更矿区钻获的冻土区天然气水合物进行了测试．得到中国冻土区天然气水合物典型的激光拉曼谱图，从微观角度证实DK3孔的133．30m、139．52-139，92m和141．00m3段不同埋深的岩心中均有天然气水合物存在。对冻土区水合物的拉曼谱图进行详细研究，结合文献资料，初步判定3段不同埋深的水合物结构均为S1I型，并参照不同客体气体分子的特征振动信号对谱线的归属进行分析，得出了水合物中大致所含的气体组分。

激光拉曼光谱在油气勘探中的应用研究初探

激光拉曼光谱(LRM)是一种研究物质分子结构的微观分析技术,文章在总结LRM在油气资源勘探研究中的应用的基础上,对油气田样品中的流体包裹体(FI)、有机质成熟度以及岩石中分散有机质类型进行了研究。认为LRM不仅可以对样品中单个流体包裹体各相态的成分、岩石中微量残留有机质类型进行定性的研究,而且还可以对单个流体包裹体各相态成分及镜质体反射率进行定量化研究。结果表明,用ωB%NaCl=61183S-22173计算盐水包裹体的盐度和通过拉曼光谱参数(D)用公式R0(%)=069ln(8212D-1605449)-488求镜质体反射率(R0)是可行的。

不同变质程度煤的激光拉曼光谱特征

对不同矿区、不同变质程度煤的 9个镜煤样品进行了激光拉曼光谱测定 ,并对其特征光谱进行了参数化。在 10 0 0～2 0 0 0 cm-1的波数范围内有两个明显的拉曼频率振动峰 G峰和 D峰。当镜质体反射率 Ro<2 .2 8%时 ,D峰位置随 Ro的增大向低波数位置偏移。G峰与 D峰峰位差和峰高比随 Ro的增大而增加。当 Ro约为 2 .1%时 ,拉曼光谱特征趋势发生逆转性变化。在 2 5 0 0～ 3 2 5 0 cm-1之间有一个明显的拉曼谱带 ,并随煤变质程度的增加呈现如下规律 ,其谱带的变化与有机质的成熟度演化具有一定的同步性 ,特别是在有机质进入成熟门限后 ,由于油相和气相成分的大量生成 ,出现明显的振动峰 ,而进入无烟煤 (Ro>4.4% )后 ,其振动峰变弱 ,因此 。

基于激光拉曼光谱的脐橙内部品质无损检测

论文初步探讨了运用激光拉曼光谱技术来检测脐橙内部品质的方法。应用激光拉曼光谱仪获取脐橙拉曼谱线,通过对拉曼谱线处理与分析得到了预测脐橙果肉糖度和硬度的谱线特征值,以四个谱线特征值为输入参数、脐橙糖度和硬度为输出建立了三层BP神经网络模型。结果表明,模型的糖度预测值与实测值之间的误差总体方差为0.0656,模型的硬度预测值与实测值之间的误差总体方差为0.0062。研究表明,采用激光拉曼光谱技术检测脐橙内部品质是可行的。

显微激光拉曼光谱测定甲烷水合物的水合指数

甲烷水合物是由甲烷气体分子与水分子在低温高压下形成的一种笼型结构化合物，广泛存在于海底陆架区和陆地冻土区，被认为是一种潜在的能源资源。在水合物的晶格中，水分子在氢键的作用下形成大小不同的笼子，甲烷分子可分别进入大笼（51262）和小笼（512）中。在自行研制的实验装置上，分别合成了一系列不同体系下的甲烷水合物，包括十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液-甲烷体系、冰粉-甲烷体系以及冰粉-不同粒度砂-甲烷体系。对这些甲烷水合物样品进行了激光拉曼光谱分析，测定了其水合指数，笼占有率等结构参数。结果表明，这些甲烷水合物都为Ⅰ型结构，其水合指数和笼占有率基本不受沉积物粒径大小的影响。在3种体系中生成的水合物，大笼中甲烷分子基本占满，占有率大于97％；小笼中甲烷分子占有率为80％～86％，测得的水合指数为6．05～6．15。

激光拉曼光谱法无损鉴别人参及其伪品

利用激光拉曼光谱技术并结合二阶导数拉曼光谱,对人参及其拟伪品峨参、北沙参、桔梗进行了鉴别。人参及其伪品均在拉曼光谱中出现了1 460,1 130,1 086,942,483cm-1等拉曼振动峰,根据这些拉曼位移可以判断出在人参及其伪品中都含有糖类物质。北沙参的拉曼谱图中出现了不同于其他三种药材的2 206cm-1的拉曼特征峰。峨参中出现了1 050和1 869cm-1相对应的链状酯类化合物的拉曼振动峰。桔梗中出现了1 227,600,691cm-1等明显不同于其他三种药材的拉曼振动峰。利用这些拉曼振动峰的差异可将人参及其伪品进行很好的区分。再利用二阶导数拉曼光谱图对人参及其伪品的鉴别结果进行进一步的补充说明。此鉴别方法与常规的光谱法相比具有更直接、快速,并且具有不破坏样品的原性质的特点。