閱讀排名更多

企業(yè)直播更多

推薦展會(huì)更多

掃描探針加拉曼強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合重構(gòu)單分子化學(xué)結(jié)構(gòu)

2020-03-05 10:43:58來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：掃描探針閱讀量：3213

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】分子化學(xué)結(jié)構(gòu)是生物學(xué)、化學(xué)甚至物理學(xué)重要的研究?jī)?nèi)容。除了構(gòu)成物質(zhì)的元素，分子結(jié)構(gòu)是影響物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵因素。分子結(jié)構(gòu)的確定在很大程度上依賴于光譜分析帶來(lái)的數(shù)據(jù)，其中拉曼光譜是分子結(jié)構(gòu)檢測(cè)的主力。

　　拉曼光譜的原理——拉曼散射效應(yīng)來(lái)源于分子分子振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，因此從拉曼散射光譜中我們可以了解分子振動(dòng)結(jié)構(gòu)的信息。而且不同的分子化學(xué)基團(tuán)擁有不同的拉曼光譜特征，這讓拉曼光譜可以明顯區(qū)分分子的種類和結(jié)構(gòu)。然而拉曼光譜在空間分辨率上的不足使其很難滿足科學(xué)家在納米與亞納米尺度上研究分子結(jié)構(gòu)的要求，而且也缺少空間信息，無(wú)法確定化學(xué)基團(tuán)的位置和連通性。

　　這一問(wèn)題的解決辦法是掃描探針顯微鏡與拉曼光譜的聯(lián)用。掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡很早就用于分子結(jié)構(gòu)研究，超高空間分辨率讓這些掃描探針顯微鏡可以對(duì)單分子骨架進(jìn)行成像，但是顯微成像無(wú)法得到足夠的化學(xué)信息來(lái)準(zhǔn)確判斷分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)完全可以與拉曼光譜互補(bǔ)。由拉曼光譜提供詳細(xì)的化學(xué)信息，而掃描探針顯微鏡則提供超高空間分辨率與空間信息。

　　針尖增強(qiáng)拉曼散射(TERS)技術(shù)就是由此誕生，通過(guò)表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)以及原子力顯微鏡(AFM)的聯(lián)用，針尖增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)可以將分子化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)量的空間成像分辨率提高到幾個(gè)納米的水平，但是仍然很難實(shí)現(xiàn)單個(gè)分子成像。2013年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員首次將分辨率提高到亞納米尺度(0.5納米)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)卟啉分子拉曼光譜成像。而后又于2015年利用超高分辨的非線性TERS技術(shù)，將化學(xué)識(shí)別極限提高到0.3納米。

　　近，在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》雜質(zhì)上，該團(tuán)隊(duì)又發(fā)表新的研究論文，不僅打破了幾年前的分辨率極限，還提出了新的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)重構(gòu)技術(shù)——掃描拉曼埃分辨顯微術(shù)。

　　研究人員通過(guò)改進(jìn)低溫(液氦)超高真空掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)，將拉曼光譜成像的空間分辨率提高到1.5埃(0.15納米)。埃級(jí)分辨率可以對(duì)單個(gè)振動(dòng)模式進(jìn)行完整映射，在視覺(jué)上確定構(gòu)成分子的原子與化學(xué)鍵的位置。接著通過(guò)局部對(duì)稱和反對(duì)稱振動(dòng)的位置相關(guān)干擾效應(yīng)識(shí)別分子中化學(xué)基團(tuán)的連通性。然后利用光譜顯微圖像確定單個(gè)分子組成成分的明確排列。終實(shí)現(xiàn)分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)。

　　不同儀器的聯(lián)用已經(jīng)成為儀器技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)。分析儀器中各類色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用儀器幾乎已經(jīng)是各檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的常用儀器，除此之外，元素分析儀與同位素比質(zhì)譜儀、液相色譜儀與原子熒光光譜儀、熒光顯微鏡和電子顯微鏡等聯(lián)用搭配也很常見(jiàn)。通過(guò)不同儀器的聯(lián)用，不僅可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，解決單一儀器在分辨率、靈敏度等方面的問(wèn)題，還可以強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)儀器性能的突破，從而解決科研的瓶頸，讓研究更加深入。

　　掃描探針顯微鏡與拉曼光譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，讓分子結(jié)構(gòu)納米尺度的化學(xué)識(shí)別能力越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)表面催化反應(yīng)研究、表面物理化學(xué)過(guò)程原位研究等領(lǐng)域都具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。

上一篇：地鐵便利出行你知道地鐵施工測(cè)量用的儀器嗎

下一篇：五部門印發(fā)方案推動(dòng)科學(xué)儀器自主創(chuàng)新

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源（非儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

全部評(píng)論

昵稱驗(yàn)證碼匿名

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個(gè)字符)

表情

所有評(píng)論僅代表網(wǎng)友意見(jiàn)，與本站立場(chǎng)無(wú)關(guān)

相關(guān)新聞更多

拉曼光譜技術(shù)助力分子定量檢測(cè)取得重大突破
拉曼光譜技術(shù)助力分子定量檢測(cè)取得重大突破。

2024-05-09 08:53:09

23875
報(bào)名在即！紅外光譜與拉曼光譜在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用線上會(huì)議即將開(kāi)課
2023年11月7日14:00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司，舉辦“紅外光譜與拉曼光譜在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用”線上會(huì)議。

2023-11-01 14:28:18

1103
兩國(guó)產(chǎn)企業(yè)中標(biāo)西北農(nóng)大光電儀器采購(gòu)項(xiàng)目
近日，四川招標(biāo)有限責(zé)任公司發(fā)布了“西北農(nóng)林科技大學(xué)光電信息科學(xué)與工程新增專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目”的中標(biāo)結(jié)果，項(xiàng)目分三包，中標(biāo)單位分別為西安步青儀器設(shè)備有限公司和西安力克光電科技有限公司，總中標(biāo)金額為396.72萬(wàn)元（人民幣）。

2020-12-16 09:42:00

4237
新型拉曼光譜設(shè)備為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)插上“科技”翅膀
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，它不僅是人類的衣食之源、生存之本，更是各領(lǐng)域工業(yè)生產(chǎn)的重要前提。我國(guó)作為世界農(nóng)業(yè)的起源地之一，同時(shí)也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)耕歷史悠久、農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)產(chǎn)品種類十分豐富。長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

2020-12-15 13:29:19

3518
激光拉曼光譜助力天然氣檢測(cè) 了不起的技術(shù)革新
社會(huì)的發(fā)展給我們帶來(lái)物質(zhì)水平提升的同時(shí)，也給我們帶來(lái)了意想不到的美好生活，而在這種背景下，人們的衣食住行卻始終離不開(kāi)兩個(gè)字——能源。能源是能夠提供能量的載體，而在我們的生活中，充斥著各式各樣的能源，它們可以完成物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以為我們提供服務(wù)。一定程度上來(lái)說(shuō)，正因?yàn)槲覀円欢ǔ潭壬险莆樟四茉吹氖褂茫覀兊纳畈抛兊萌绱吮銛y美好。

2020-10-21 11:02:30

4864
上千萬(wàn) 廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院采購(gòu)分析設(shè)備
顯微共焦拉曼光譜儀是指將拉曼光譜儀與標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)顯微鏡結(jié)合應(yīng)用的技術(shù)，與傳統(tǒng)的色散型拉曼光譜儀相比，顯微共焦拉曼光譜儀在分辨率、工作頻率、運(yùn)行速度、靈敏度以及微量樣品分析等方面都有很大提高，其不僅是現(xiàn)代材料結(jié)構(gòu)分析的主要手段，而且也是生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行未知物無(wú)損傷鑒定的常用方法。

2020-08-13 09:40:57

2692