紅外光譜（Infrared spectrometry）和拉曼光譜（Ra ** n spectrometry）是科學研究分子構造和有機化學構成的強有力專用工具，因為其迅速、高靈敏、檢驗使用量少等優勢，在原材料、化工廠、環境保護、地質環境等行業廣泛運用。從材料分析測試視角看來，二者相互配合應用通常可以更強給予分子構造層面的信息內容。紅外光譜與拉曼光譜同歸屬于分子振動光譜儀，但二者事實上存有比較大差別：紅外光譜是光譜圖，拉曼光譜是透射光譜儀，并且，同一分子的二種光譜儀通常不一樣，這與分子對稱密切有關，也受分子振動規律性嚴苛限定。剛觸碰得話，假如不可以從原理到網絡層應對二者有比較清楚的熟悉和認知能力，單單從那一條坎坷的譜線也許并不可以辨別其關系與差別。下面，根據基礎理論融合案例的方法為我們掀起二種光譜儀的“面具”，以期為閱讀者帶來參照。
二、基本詳細介紹(一)檢查基本原理
（1）紅外光譜：當電磁波輻射與化學物質分子相互影響時，其動能與分子的振動或旋轉動能差異很大，導致分子從低電子能級向高能級遷移。因此，一些特殊光波長的電磁波輻射被化學物質分子消化吸收，不同光波長處的輻射強度的準確測量獲得了紅外光譜分子消化吸收紅外輻射后振動電子能級和旋轉電子能級的遷移。(簡而言之，紅外光譜是由消化吸收光的動能引起的，導致分子中偶極矩變化的振動)。
（2）拉曼光譜：光照射化學物質，使光量子與分子中的電子設備發生沖擊。如果發生非彈性碰撞，光量子的部分動能將傳遞給電子設備。此時，透射光的頻率不等于入射角的頻率。這種透射稱為拉曼透射，形成的光譜儀稱為拉曼光譜。(簡而言之，拉曼光譜的發生是由于可見光直射后光的綜合透射效應，導致分子極化率變化的振動)。
(二)活性識別
(1)相互獨立標準
對稱點的分子，如果分子振動是拉曼活性的，其紅外消化吸收是非活性的。相反，如果是紅外活性的，拉曼是非活性的。
(2)互允標準
拉曼和紅外光譜都是活性的，沒有對稱點。
(3)互禁標準
拉曼和紅外線對于極少數分子的振動是非活性的(如丁二烯分子)。
(三)檢測儀器
1）紅外光譜
(1)散射紅外光譜儀:紫外光-可見光原子吸收光譜相似，由由光源、純色器、消化吸收池、探測器和記錄系統軟件組成。三棱鏡或光柵尺作為散射元件，由于雙縫的選擇，散射儀器設備的動能嚴格限制，掃描時間長，敏感性低，屏幕分辨率低，精度低。
(2)傅里葉變換紅外光譜儀:無散射元件，主要由燈源、麥克爾遜干涉儀、探測器、電子計算機等組成。與散射紅外光譜儀相比，具有屏幕分辨率高、波數高、精度高、掃描儀速度快、光譜儀范圍廣、敏感度高等優點。
2）拉曼光譜
(1)散射激光拉曼光譜儀:主要由試件室、激光發生器、純色發生器、探測器等組成。
(2)傅里葉變換近紅外光譜儀激光器拉曼光譜儀:主要由試件室、激光源、麥克爾遜干涉儀、濾色片組、探測器等組成。
（3）激光顯微鏡拉曼光譜儀：根據光學顯微鏡對焦到試件的細微位置，選擇攝像頭、監控器等設備，立即觀察變大圖像，方便激光點指向不受周圍化學物質影響的微區域，準確獲得拉曼光譜圖。
(四)不同點
1)相似之處：對于給定的離子鍵，其紅外消化吸收頻率與拉曼偏移相同，這意味著第一振動電子能級的動能。因此，對于已知的化學物質，一些峰值的紅外消化吸收波數與拉曼偏移完全一致。紅外消化吸收波數和拉曼偏移在紅外區域，兩者都反映了分子的結構信息內容。拉曼光譜和紅外光譜一樣，也用于檢測化學分子的振動和旋轉電子能級。
2）不同之處
(1)本質區別:紅外光譜是光譜圖，拉曼光譜是透射光譜儀。
(2)紅外線更容易測量，數據信號更強，但拉曼信號更差。但拉曼光譜一般比較清晰，重疊帶很少看到，譜圖分析更方便。
(3)紅外光譜應用于紅外線(尤其是中紅外線)，而拉曼可以選擇 能見光到近紅外線。
（4）紅外光譜常見于科學研究正負極官能團的非對稱加密振動，拉曼光譜常見于科學研究非極性官能團與框架的對稱性振動。
(5)拉曼光譜能測量溶液(水的拉曼透射較弱)，而紅外光譜不適用于溶液測量。
(6)拉曼光譜測量不需要獨特的樣品，紅外光譜測量必須樣品。
(7)拉曼光譜可以在玻璃器皿或毛細血管中精確測量，但紅外光譜不能在玻璃器皿中精確測量。
(8)大多數情況下，拉曼光譜和紅外光譜相互填充，即:紅外強，拉曼弱。紅外弱，拉曼強。
(9)紅外光譜評價有機化合物質量更好，而拉曼光譜在提升無機物信息內容時更全面。
(10)紅外光譜分析:三要素(消化吸收頻率、抗壓強度、峰值形狀)。除了三要素，拉曼光譜分析還具有去偏振度。
三、實例分析(1)案例1[1]
參考文獻前言：創作者根據一步熱打法生成包囊Fe3C金納米顆粒的氮與納米碳管混合（Fe3C@NCNTs），比較不同溫度生成的原材料的性能。使用生成金屬催化劑活性過硫酸鹽（PS）溶解抗菌素磺胺甲惡唑 ** X)，并對反映原理進行了研究和解釋。
圖1 600-1000 ℃生成的Fe3C@NCNTs的拉曼光譜
圖2 600-1000 ℃合成的Fe3C@NCNTs的FTIR紅外光譜
分析:創作者根據拉曼光譜(圖1)表現復合材料的結構類型和石墨化水平。D帶體現碳sp3.缺點(如石墨烯無定形碳層、邊緣等。G帶體現sp20%鍵石墨化碳原子E2g振動。D帶和G帶的抗壓強度比ID/IG值越高，缺點水平越高，石墨化程度越低。首先，所有試驗都在進行中D帶(~1350 cm?1)和G帶(~1588 cm?1)均表示兩個明顯的峰值。可以進一步獲得融合圖，Fe3C@NCNTs-800的ID/IG值最少（0.86)表明它最徹底sp2成鍵結構很可能與導電率有關。拉曼光譜中的2D峰(2705 cm?1)是石墨烯材料的另一個值得注意的特點，可以從其部位和外觀上區分層次。-1000 ℃全部在溫度下培燒Fe3C@NCNTs所有試品都有寬2D峰值代表少層結構。一般來說，當熱裂解溫度較低或較高時，不能產生優良的結構。sp納米碳管的結構，即必須適當的鍛造溫度來產生完美的石墨烯結構。FTIR紅外光譜(圖2)還檢測到含氧量官能團異構。鍛燒溫度從600 開始℃上升到1000 ℃時，除C=C除峰外，其他四個峰均減弱，表明隨著石墨烯結構的演變，不穩定O和N外來物種產生溶解。
(二)案例2[2]
參考文獻前言：創作者制造石墨烯負荷CuO石墨烯對原材料CuO納米技術結構和電子光合聲特性的危害。在不同石墨烯承載能力下，科學研究和探討了復合納米技術結構外觀、晶體規格和帶間隙的變化，并根據印染廢水的解決方案對原材料進行了比較。
圖3 石墨烯負荷CuO原材料
(a) FTIR紅外光譜；(b)(注:C”指CuO，“GCXX數字意味著復合材料CuO前驅體的質量濃度)
圖4
? ?(a) 石墨烯負荷CuO拉曼光譜；(b) G帶和(c) 2D帶聲的部分可以合音抗壓強度；(d) G帶和2D帶的改進因素
分析：根據分析FTIR紅外光譜和拉曼光譜研究了納米復合材料的聲特性。可以得到：晶體規格的改進會導致CuO中磁矩-聲協同作用的提高，遭受強磁矩-選擇定則會造成聲音協同作用的危害；觀察到的CuO的多聲子是因為CuO納米技術結構的外觀改性材料使選擇規則松散；石墨烯的存在CuO每個聲子的可帶部位和抗壓強度都有輕微的危害。
(3)案例3[3]
參考文獻前言：本文研究了拉曼光譜檢測微塑料(< 20 μm)與其他無損檢測技術(如紅外光譜)相比，現狀、優缺點。
圖5 聚丙稀
(a)拉曼圖像(左)和紅外圖像(右)；(b)拉曼光譜(左)和紅外電子散射光譜儀(右)
分析：為了更好地認證紅外光譜和拉曼三維成像的有效性，創作者對規格進行了評估< 400 μm對深海微塑料試品進行凈化和過度考慮，選擇1000 × 1000 μm拉曼三維成像和過濾色片FTIR電子散射三維成像分析，比較兩種光譜測量的效果，包括微塑料總數、類型和規格及其光譜儀的質量、解決方案和精確測量時間。b表示規格較小(15)-20 μm）聚丙稀（PP）顆粒物光譜儀，清楚的拉曼光（左）與弱且有噪音的紅外光譜(右)產生比照。針對紅外光譜，因為顆粒物的規格貼近紅外線顯微鏡光譜儀的橫著屏幕分辨率和衍射極限，造成較低頻率穩定度。特別注意的是，檢驗的紅外光譜可能是來源于目標檢測物和鄰近顆粒物混合物質的光譜儀。比較之下，同一顆粒的拉曼光譜表明出不錯的PP盡管拉曼網絡信號相對性較低，但光譜儀的頻率穩定性顯著提高。
論文參考文獻[1] Shang Y,Chen C,Zhang P,et al. Removal of sulfamethoxazole from water via activation of persulfate by Fe3C@ NCNTs including mechani ** of radical and nonradical Process[J]. Chemical Engineering Journal,2019: 122004.
[2] Araujo C F,Nolasco M M,Ribeiro A M P,et al. Identification of microplastics using Ra ** n spectroscopy: latest developments and future prospects[J]. Water research,2018,142: 426-440.
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[4] 孫獻文. 井然有序的銀納米線和‘化學純’制作和制作銀膠SERS運用[D]. 河南大學，2003.
[5] 楊金梅，張海明，王志，et al. 紅外光譜與拉曼光譜的關系和區別[J].2014年24日(4)物理與工程項目-29.
[6] 朱明華 胡坪. 分析化學(第4版)(BZ)[M]. 2009年高等教育出版社.
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第一講 紅外線光譜圖法簡述
第二個是 紅外光譜圖的基本概念
第三講 基團消化吸收的頻率和特點
第四，解決 紅外光譜儀和試件
第五， 紅外光譜法的應用
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