9、凝聚相拉曼光谱学：原理、应用与挑战

凝聚相拉曼光谱学：原理、应用与挑战

1. 引言

拉曼光谱学是一种强大的分析工具，可用于研究物质的结构和性质。然而，获取和解释液体与固体的拉曼光谱所涉及的因素，与气相光谱学有显著差异。了解这些差异对于准确解读拉曼光谱至关重要。

2. 液相与气相光谱的差异

• 气相光谱 ：气相中的分子是自由旋转的，其振动选择规则由分子的点群决定。气相光谱包含纯转动和转动 - 振动光谱，具有离散的转动/振动能级，能提供键长、键角等定量信息。
• 液相光谱 ：液体中的分子是受阻转子，没有离散的转动/振动能级。谱带活性由点群决定，谱带形状与分子动力学（重新取向）有关，而非分子内几何结构。此外，液体中分子的随机排列使得偏振分析对振动对称性和张量元素相对大小的信息提供有限。同时，液体中可能存在强分子间相互作用，如氢键、偶极 - 偶极相互作用等。

样品形态	主要特征
气体	非相互作用的自由转子，振动选择规则由分子点群决定；纯转动和转动 - 振动光谱，具有离散的转动/振动能级；光谱提供键长、角度等定量细节
液体（溶液、熔体）	受阻转动，无离散的转动/振动能级；谱带活性由点群决定；谱带形状与分子动力学（重新取向）有关；分子随机排列，偏振分析提供有限的振动对称性和张量元素相对大小信息；可