膜室研究拉曼光譜分析技術用于納米材料復合膜的表征與分析

    拉曼光譜（Raman spectra）分析技術是一種分子結構檢測技術，由于拉曼散射頻率（用波數表示）來自于被測物質的分子或原子內部化學鍵的振動，與入射光無關，這就使得拉曼信號可以準確的反應出被測物質結構、成分信息，成為檢測和鑒定材料的有利工具。在拉曼光譜分析技術發展的早期階段，由于拉曼信號過于微弱，而信號增強以及濾除干擾背景的技術水平不高，使得這一技術應用緩慢。近半個世紀以來，隨著激光器、光柵、檢測器、共聚焦技術的不斷進步，現如今的拉曼光譜在信噪比、掃描精度、分辨率等方面得到了極大的提升，拉曼光譜的應用領域越來越廣，在藥物、碳材料、生物、礦石、半導體等眾多領域發揮著不可或缺的作用。

    隨著膜材料的應用領域日益廣泛，膜材料的制備和研發受到越來越多的關注。近年來，制備納米-高分子復合膜材料成為膜領域的一個研究熱點。得益于拉曼光譜分析技術的進步，采用拉曼光譜分析技術進行膜材料表征的報道日漸增多。膜技術研究室在制備碳納米管摻雜醋酸纖維素復合膜的過程中，采用了拉曼光譜分析技術，不僅可以通過二維拉曼譜線（圖1）證實碳納米管在醋酸纖維素膜中的存在，還可以通過mapping技術，表征醋酸纖維素膜中的分布均勻性（圖2）。此外，該儀器的ViewsharpTM功能，還可以對凹凸不平的膜表面實現實時對焦，得到大尺寸范圍內清晰的圖像，并能通過3D成像，將目標物質的拉曼信號與原膜區別開來（圖3），這就意味著拉曼光譜可以用來鑒定和分析某些膜污染物成分?？梢钥隙ǖ恼f，隨著拉曼光譜分析技術在膜材料研發過程中的深入應用，該技術必將發揮其獨特而重要的作用，助力科研工作的順利開展。