现代过程分析技术新进展
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

3.5 展望

近些年,拉曼光谱的研究不断深入,新产品推出速度明显加快,应用拓展也越来越广,拉曼光谱已然成为分子光谱领域发展最快的技术之一。未来预期拉曼光谱技术将在以下几个方面得到进一步的发展。

1)仪器开发 如何在保持功能更加强大的同时,又能使仪器稳定耐用、操作简便,是国产拉曼光谱仪崛起的基础需求,而准确、稳定定量模型的建立是整个便携拉曼光谱仪全面应用的一大瓶颈。在拉曼光谱应用的方法学开发上,定量是拉曼所有应用行业亟须解决的问题。在便携拉曼光谱仪的应用上,混合物的准确分析相当关键,所以拉曼光谱仪亟须能够快速、准确的实现多组分分析,并且给出客户准确的结果。在低浓度、低含量、低信号物质检测方法的开发上,各种方法包括SERS的稳定性及重复性是一个尤为关键的问题,需开发出准确、稳定、重复性强的科学方法。

2)拉曼与新材料 从整体上来说,拉曼光谱仪已经发展到很高的水平,但是一些光学元器件的性能仍然限制了拉曼仪器的性能,因此仪器元器件本身还需要继续提升性能。比如,满足普遍实验需求的拉曼滤光片已经扩展到近紫外波段,如氦镉激光器的325nm。但是拉曼滤光片在紫外和深紫外波段的性能仍然受到镀膜技术的显著影响。另外,反射率高达99%以上的大面积高性能的平面和球面反射镜因为镀膜技术限制还没有被应用到拉曼光谱仪上。一旦这些仪器元器件能制备得更好,拉曼光谱仪的整体性能还会有突飞猛进的进步。

3)仪器标准 由于缺乏拉曼光谱仪产品的统一评价标准,市场上的拉曼光谱仪的技术性能和产品质量良莠不齐,甚至出现了仪器标称指标和实际情况相去甚远的情况,这给拉曼光谱仪的生产、使用和市场秩序带来了不利影响,对其进一步的推广和应用造成了阻碍。为此,亟须建立拉曼光谱仪的统一评价标准,规范其产品仪器,从而促进该行业的有序、健康发展。

现在不少企业为了迎合市场需求,在没有完整研制算法,建立完善谱库及检测解决方案,简易拼凑仪器就推向市场,使得一线使用客户难以开展检测,也有极个别的虚假宣传企业,因为虚假宣传自己,被列入政府采购中心黑名单,从而导致部分地区对拉曼技术存在偏见,对国产的拉曼光谱仪更有排斥态度。

目前拉曼光谱仪的标准建立逐步在各行业展开,2015年8月,中国国家质检监督检疫总局发布了《拉曼光谱仪校准规范》(JJF15442015),于2015年11月24日实施;2015版《中国药典》也将拉曼光谱正式以检测方法列入附录。在福建省地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》基础上,福建省计量科学研究院、厦门大学、厦门市普识纳米科技有限公司再接再厉牵头起草了《拉曼光谱仪》国家标准,并于2016年1月成立了国家标准起草工作组,该标准属于首次制定。《拉曼光谱仪》国家标准经过标准起草工作组多轮的讨论和修改于2018年完成编订,该标准编订的完成为拉曼光谱仪的生产、使用和检验提供技术依据,推动拉曼光谱技术的发展,也规范拉曼光谱市场应用。

但是,这些标准难以覆盖目前拉曼光谱在各行各业的应用,缺少标准化。随着仪器、应用的不断开发,标准的建立有些滞后,使得市场化的需求面临一系列问题,市场推广难度很大。未来还需进一步加快各行业应用相关标准的制定,规范市场,推进技术进步。