Ứng dụng Quang phổ Raman trong công nghiệp và môi trường

Ứng dụng Quang phổ
Raman trong công nghiệp
và môi trường
GV hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Định
HV thực hiện: Tô Lâm Viễn Khoa


Đ
Địịaa ch
chỉỉ bbạạnn đã
đã ttảải:i:

/> />
N
Nơơii bbạạnn có
có th
thểể th
thảảoo lu
luậận:
n:

/> />D
Dịịch
ch tài
tài liliệệuu tr
trựựcc tuy
tuyếếnn mi
miễễnn phí
phí::
/> />D
Dựự án

án ddịịch
ch hhọọcc liliệệuu m
mởở::
/> />Liên
Liên hhệệ vvớớii ng
ngườ
ườii qu
quảảnn lílí trang
trang web
web::
Yahoo:
Yahoo:

Gmail:
Gmail:




Phổ FT-Raman
ỨNG DỤNG
RAMAN
Các loại ứng dụng khác


I. PHỔ FT-RAMAN:
Hạn chế

Ưu điểm
-Giảm được ảnh hưở ng của

-Không thể loại bỏ hết hiệu ứng

hiệu ứ ng huỳnh quang

huỳnh quang ở nền, đặc biệt là

-Độ phân giải cao

ở vùng gần hồng ngoại.

-Tần số chính xác

-Không thay thế được phổ laser

-Có cả Stokes và anti-Stokes

Raman

cũng một lúc

-Không thể nhận ra những tạp

-Có thể đo phổ Raman và phổ

chất mật độ thấp bằng cách trừ

hồng ngoại trên cùng 1 thiết bị

phổ.

-Không thể nghiên cứu ở nhiệt
độ cao hơ n 1500C.


1. CÔNG NGHIỆP SƠN:
Mục đích - Phương pháp

• Việc nghiên cứu nhựa lactic gặp
khó khăn do ảnh hưởng của
nước đến phổ Raman.

• Sử dụng FT-Raman để khảo sát

quá trình polyme hóa nhũ
tương: loại bỏ được ảnh hưởng
của nước.



1. CÔNG NGHIỆP SƠN:
Kết quả

Hình 1: Phổ FT-Raman của các đơn phân tử: (a) BA, (b) MMA, (c)
AMA. Bảng nhỏ thể hiện vùng phổ C=C.


1. CÔNG NGHIỆP SƠN:
Kết quả

Hình 2: Mật độ của nối đôi C=C thay đổi theo thời gian

1. CÔNG NGHIỆP SƠN:
Kết quả

Hình 3: Mối liên hệ giữa tỉ lệ nồng độ giữa hai dải 1450 cm-1 và 3450 cm-1 với mật độ chất rắn xuất
hiện trong quá trình nhũ hóa.



2. CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM:

Mục đích - Phương pháp

•

Khảo sát chỉ số iod trong các
thực phẩm có chứa acid béo.

• PP: Xác định số lượng nối đôi có
trong thực phẩm

•

Nối đôi thường nằm ở cấu hình
-1
cis (1660 cm ) hoặc trans (1670
-1
cm )

1670 cm

-1

1660 cm

-1


2. CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM:

Kết quả

Hình II.3.2: Phổ FT-Raman của: (a) dầu
hướng dương; (b) dầu bắp; (c) dầu vừng;

Hình II.3.3: Phổ FT-Raman của (a) đậu phộng; (b) mỡ
bò; (c) bơ


2. CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM:

Hiệu chuẩn

Hình II.3.4: đồ thi so sánh chỉ số iod với tỉ lệ cường độ I1658/I1443


3. CÔNG NGHIỆP NHUỘM:
Mục đích - Phương pháp

• Dùng

để xác định phẩm chất cuả
thuốc nhuộm màu trên sợi acrylic

• Phương

pháp Raman chịu ảnh
hưởng của phát xạ huỳnh quang
nên chuyển sang dùng FT-Raman.

•

Do ảnh hưởng của sợi nhuộm nên
phải tiến hành trừ phổ của sợi chưa
nhuộm.


3. CÔNG NGHIỆP
NHUỘM:Kết quả

Hình 4: Phổ FT-Raman của các sợi: (a) nhuộm xanh, (b) nhuộm đỏ, (c) chưa nhuộm.


2. CÔNG NGHIỆP NHUỘM:
Kết quả

Hình II.4.2: Phổ FT-Raman của (a) sợi màu xanh sau khi đã trừ
cho phổ của sợi chưa nhuộm; (b) cobalt nguyên chất

4. CÔNG NGHIỆP HÓA DẦU:

Mục đích - Phương pháp

• Chỉ số octan: chống kích nổ động cơ.
• Có thể tăng chỉ số octan bằng cách
pha thêm một số chất phụ gia vào.

• Cần

phải khảo sát xem tỉ lệ thành
phần nào phù hợp, các loại phụ gia
ảnh hưởng như thế nào đến chỉ số
octan.


4. CÔNG NGHIỆP HÓA DẦU:

Kết quả
Methyl/methylene: 3053/2870 cm-1
Chất

phụ

gia

thuộc

acromatic: 1000/2870 cm-1
Toluen (780 cm-1)
t-butyl (743 cm-1)

Hình II.5.1: Phổ FT-Raman của xăng (a) octan 87; (b)
octan 89; (c) octan 93.

nhóm


4. CÔNG NGHIỆP HÓA DẦU:

Kết quả

Hình II.5.2: Phổ FT-Raman của (a) rượu (880 cm-1); (b) xăng 87 octan; (c) xăng 90 octan


5. KHOA HỌC HÌNH SỰ:
Mục đích - Phương pháp

•

Khảo sát, phân biệt các loại chất
cấm, chất gây nghiện, khảo sát
hiện trường.

•

Khó khăn: phát xạ huỳnh quang,
tốn thời gian chuẩn bị mẫu.

•

Sử dụng FT-Raman.


5. KHOA HỌC HÌNH SỰ:
Kết quả

Hình 6: Phổ FT-Raman của một số hợp chất gây nghiện: (a) heroin, (b) morphine, (c) codeine; quét 50
lần trong 3 phút, độ phân giải 6 cm-1, công suất 200 mW.


II. ỨNG DỤNG KHÁC:
1. ĂN MÒN KIM LOẠI
Sử dụng phổ Raman laser để nghiên cứu sự
ăn mòn bề mặt của các kim loại cũng như sự
tạo thành các màng mỏng trên bề mặt.
Các kim loại thườ ng được khảo sát là: Pb,
Ag, Fe, Ni, Co, Cu, Cr, Ti, Au, Sn, thép không
gỉ...