Phương pháp phổ tán xạ Raman.

Một phần của tài liệu luận văn công nghệ hóa học Khảo sát điều kiện tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu TiO2 biến tính bằng nitrogen ứng dụng trong xử lý môi trường (Trang 28)

Nguyên tắc:

Khi ánh sáng đi qua một vật nào đó, một phần ánh sáng bi lệch đi so với hướng ban đầu, đó là hiện tượng tán xạ. Tán xạ này gồm hai phần: Tán xạ Rayleigh ánh sáng tán xạ đàn hồi theo mọi hướng và tán xạ Raman ánh sáng tán xạ không đàn hồi.

Theo định luật Bolzman, ở điều kiện nhiệt độ môi trường, hầu hết phân tử có trạng thái dao động cơ bản, chỉ có một số lượng rất nhỏ nằm ở trạng thái dao động kích thích. Khi phân tử được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc với năng lượng hλo, trong quá trình va chạm không đàn hồi của lượng tử ánh sáng với phân tử, xác suất truyền năng lượng của lượng tử cho phân tử để phân tử nhảy lên trạng thái kích thích sẽ cao hơn so với quá trình ngược lại. Lượng tử ánh sáng bị tán xạ có năng lượng cao hơn hoặc thấp hơn theo công thức sau: HλR = hλo ± hλs

Trong đó hλs lànăng lượng dao động. Vạch Stokes sẽ có năng lượng tán xạ thấp hơn bằng HλR = hλo - hλs. Vạch anti-stokes có năng lượng tán xạ cao hơn và bằng HλR = hλo + hλs.

Phổ Raman ghi nhận tín hiệu HλR cung cấp hình ảnh bổ sung, đặc trưng cho dao động của phân tử.

Phép đo phổ tán xạ Raman là phép đo vô cùng quan trọng trong nghiên cứu vật liệu. Đây là phép đo khụng gõy phá hủy mẫu, cho phép xác định kích thước của cấu trúc nano và có thể xác định các mối liên kết trên bề mặt vật

nghiệp

liệu. Phổ Raman chỉ có các vạch đặc trưng, tiêu biểu cho cỏc nhúm nguyên tử và cỏc nhúm xác định tại tần số nhất định. Cường độ của vạch phổ thường tỷ lệ với nồng độ của từng thành phần riêng biệt của hỗn hợp. Ngoài ra bằng phép đo phổ Raman có thể xác định được nhiệt độ của mẫu trong qua trình ủ laser cũng như trong quá trình ủ nhiệt, xác định động học quá trình chuyển pha từ pha vô định sang pha tinh thể cấu trúc nano dưới hiệu ứng ủ nhiệt.

nghiệp

CHƯƠNG II: DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT

Một phần của tài liệu luận văn công nghệ hóa học Khảo sát điều kiện tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu TiO2 biến tính bằng nitrogen ứng dụng trong xử lý môi trường (Trang 28)