Spektroskopia Ramana w zakresie niskich częstotliwości w badaniach materiałów wybuchowych

• Autorzy: Liszewska Malwina , Bartosewicz Bartosz , Budner Bogusław , Szala Mateusz , Miczuga Marcin , Kopczyński Krzysztof , Jankiewicz Bartłomiej J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2020.10.7

Warianty tytułu

EN

Low-frequency Raman spectroscopy in investigation of explosives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spektroskopia Ramana stała się w ostatnich latach jedną z ważniejszych technik analitycznych znajdujących zastosowanie w różnych sektorach gospodarki. Wynika to z braku konieczności preparowania próbek do badań, krótkiego czasu pomiaru oraz łatwej identyfikacji badanych substancji na podstawie charakterystycznych widm ramanowskich. W rejestrowanym widmie nieelastycznie rozproszonego światła można wyróżnić zakres 200–4000 cm^-1, który odzwierciedla strukturę chemiczną cząsteczki (widmo oscylacyjno-rotacyjne), tzw. odcisk palca, oraz zakres 5–200 cm^-1, zwany zakresem niskich częstotliwości, który dostarcza informacji o drganiach sieci krystalicznej w ciele stałym (widmo fononowe). Przedstawiono podstawowe informacje dotyczące spektroskopii Ramana w zakresie niskich częstotliwości, jej możliwości pomiarowych i aplikacyjnych oraz dokonano przeglądu literatury na temat zastosowania tej techniki w badaniach materiałów wybuchowych.

EN

Fundamentals and review with 68 refs.

Słowa kluczowe

PL

techniki analityczne; spektroskopia Ramana; widmo Ramana; analiza widma; identyfikacja materiału; materiał wybuchowy

EN

analytical technique; Raman spectroscopy; Raman spectrum; spectrum analysis; material identification; explosive material

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 99, nr 10
• Strony: 1469--1476
• Opis fizyczny: Bibliogr. 67 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Liszewska Malwina

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Bartosewicz Bartosz

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Budner Bogusław

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Szala Mateusz

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Miczuga Marcin

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Kopczyński Krzysztof

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Jankiewicz Bartłomiej J.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] R.R. Jones, D.C. Hooper, L. Zhang, D. Wolverson, V.K. Valev, Nanoscale Res. Lett. 2019, 14, nr 1, 231.
• [2] W.J. Olds, E. Jaatinen, P. Fredericks, B. Cletus, H. Panayiotou, E.L. Izake, Forensic Sci. Int. 2011, 212, nr 1–3, 69.
• [3] R.S. Das, Y.K. Agrawal, Vib. Spectrosc. 2011, 57, nr 2, 163.
• [4] S. Wartewig, R.H.H. Neubert, Adv. Drug Deliv. Rev. 2005, 57, nr 8, 1144.
• [5] T. Lipiäinen, S.J. Fraser-Miller, K.C. Gordon, C.J. Strachan, J. Pharm. Biomed. Anal. 2018, 149, 343.
• [6] E.L. Izake, Forensic Sci. Int. 2010, 202, nr 1–3, 1.
• [7] S.E. May Colaianni, O. Faurskov Nielsen, J. Mol. Struct. 1995, 347, 267.
• [8] D. Bertoldo Menezes, A. Reyer, A. Yüksel, B. Bertoldo Oliveira, M. Musso, Spectrosc. Lett. 2018, 51, nr 8, 438.
• [9] E.P.J. Parrott, J.A. Zeitler, Appl. Spectrosc. 2015, 69, nr 1, 1.
• [10] https://www.coherent.com/oasis/thz-raman-spectroscopy/key-applications, dostęp 27 kwietnia 2020 r.
• [11] P. Pakhomov, S. Khizhnyak, V. Galitsyn, E. Rogova, B. Hartmann, A. Tshmel, Macromol. Symp. 2011, 305, nr 1, 63.
• [12] M. Inoue, H. Hisada, T. Koide, J. Carriere, R. Heyler, T. Fukami, Org. Process Res. Dev. 2017, 21, nr 2, 262.
• [13] T. Otaki, Y. Tanabe, T. Kojima, M. Miura, Y. Ikeda, T. Koide, T. Fukami, Int. J. Pharm. 2018, 542, nr 1-2, 56.
• [14] P.J. Larkin, M. Dabros, B. Sarsfield, E. Chan, J.T. Carriere, B.C. Smith, Appl. Spectrosc. 2014, 68, nr 7, 758.
• [15] A.P. Ayala, Vib. Spectrosc. 2007, 45, nr 2, 112.
• [16] S. Roy, B. Chamberlin, A.J. Matzger, Org. Process Res. Dev. 2013, 17, nr 7, 976.
• [17] I. Nemtsov, Y. Mastai, Y.R. Tischler, H. Aviv, ChemPhysChem 2018, 19, nr 22, 3116.
• [18] A. Hédoux, Y. Guinet, M. Descamps, Int. J. Pharm. 2011, 417, nr 1-2, 171.
• [19] P.T. Mah, S.J. Fraser, M.E. Reish, T. Rades, K.C. Gordon, C.J. Strachan, Vib. Spectrosc. 2015, 77, 10.
• [20] H. Hisada, M. Inoue, T. Koide, J. Carriere, R. Heyler, T. Fukami, Org. Process Res. Dev. 2015, 19, nr 11, 1796.
• [21] M. Inoue, H. Hisada, T. Koide, T. Fukami, A. Roy, J. Carriere, R. Heyler, Anal. Chem. 2019, 91, nr 3, 1997.
• [22] P.H. Tan, W.P. Han, W.J. Zhao, Z.H. Wu, K. Chang, H. Wang, Y.F. Wang, N. Bonini, N. Marzari, N. Pugno, G. Savini, A. Lombardo, A.C. Ferrari, Nat. Mater. 2012, 11, nr 4, 294.
• [23] J. Tsurumi, Y. Saito, P. Verma, Chem. Phys. Lett. 2013, 557, 114.
• [24] J.M. Benoit, J.P. Buisson, O. Chauvet, C. Godon, S. Lefrant, Phys. Rev. B 2002, 66, 073417.
• [25] A.A. Puretzky, L. Liang, X. Li, K. Xiao, K. Wang, M. Mahjouri-Samani, L. Basile, J.C. Idrobo, B.G. Sumpter, V. Meunier, D.B. Geohegan, ACS Nano 2015, 9, nr 6, 6333.
• [26] M. O’Brien, N. McEvoy, D. Hanlon, T. Hallam, J. N. Coleman, G. S. Duesberg, Sci. Rep. 2016, 6, 19476.
• [27] A.J. Mork, E.M.Y. Lee, N.S. Dahod, A.P. Willard, W.A. Tisdale, J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, nr 20, 4213.
• [28] H. Liu, Y. Zhang, E.H. Steenbergen, S. Liu, Z. Lin, Y.H. Zhang, J. Kim, M.H. Ji, T. Detchphohm, R.D. Dupuis, J.K. Kim, S.D. Hawins, J.F. Klem, Phys. Rev. Appl. 2017, 8, nr 3, 034028.
• [29] J.T.A. Carriere, F. Havermeyer, R.A. Heyler, Proc. SPIE 2014, 9073, 90730K.
• [30] J.F. Scott, Spex Speak. 1972, 17, nr 2, 1.
• [31] D.P. Strommen, K. Nakamoto, Laboratory Raman spectroscopy, John Wiley & Sons, New York 1984.
• [32] G. E. Devlin, J. L. Davis, L. Chase, S. Geschwind, Appl. Phys. Lett. 1971, 19, 138.
• [33] W.L. Peticolas, G.W. Hibler, J.L. Lippert, A. Peterlin, H. Olf, Appl. Phys. Lett. 1971, 18, 87.
• [34] L. Laughman, L.W. Davis, T. Nakamura, Phys. Rev. B 1972, 6, 3322.
• [35] J.R. Scherer, Appl. Opt. 1978, 17, nr 10, 1621.
• [36] K.F. Wall, R.K. Chang, Opt. Lett. 1986, 11, nr 8, 493.
• [37] H. Okajima, H. Hamaguchi, Appl. Spectrosc. 2009, 63, nr 8, 958.
• [38] https://www.semrock.com/filters.aspx, dostęp 11 maja 2020 r.
• [39] C. Moser, F. Havermeyer, Appl. Phys. B 2009, 95, 597.
• [40] A.L. Glebov, O. Mokhun, A. Rapaport, S. Vergnole, V. Smirnov, L.B. Glebov, Proc. SPIE 2012, 8428, 84280C1.
• [41] J.T.A. Carriere, F. Havermeyer, Proc. SPIE 2012, 8219, 821905.
• [42] G.P.S. Smith, G.S. Huff, K.C. Gordon, Spectroscopy 2016, 31, nr 2, 42.
• [43] W.H. Weber, R. Merlin, Raman scattering in materials science, Springer, Berlin 2000.
• [44] X. Zhang, X.F. Qiao, W. Shi, J.B. Wu, D.S. Jiang, P.H. Tan, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, nr 9, 2757.
• [45] F. Brivio, J.M. Frost, J.M. Skelton, A.J. Jackson, O.J. Weber, M.T. Weller, A.R. Goni, A.M.A. Leguy, P.R.F. Barnes, A. Walsh, Phys. Rev. B 2015, 92, nr 14, 144308.
• [46] Y. Zhao, X. Luo, H. Li, J. Zhang, P.T, Araujo, C.K. Gan, J. Wu, H. Zhang, S.Y. Quek, M.S. Dresselhaus, Q. Xiong, Nano Lett. 2013, 13, nr 3, 1007.
• [47] M.C. Beard, G.M. Turner, C.A. Schmuttenmaer, J. Phys. Chem. B 2002, 106, nr 29, 7146.
• [48] J.F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, D. Zimdars, Semicond. Sci. Tech. 2005, 20, nr 7, 266.
• [49] Y.H. Tao, A.J. Fitzgerald, V.P. Wallace, Sensors 2020, 20, nr 3, 712.
• [50] N. Chieng, T. Rades, J. Aaltonen, J. Pharm. Biomed. Anal. 2011, 55, nr 4, 618.
• [51] C.J. Strachan, T. Rades, D.A. Newnham, K.C. Gordon, M. Pepper, P.F. Taday, Chem. Phys. Lett. 2004, 390, 20.
• [52] M.R. Cavagnat, M.T. Forel, M. Rey-Lafon, C. R. Acad. Sci. B 1971, 273, 658.
• [53] F. Goetz, T.B. Brill, J. Phys. Chem. 1979, 83, nr 3, 340.
• [54] L.L. Stevens, J.J. Haycraft, C.J. Eckhardt, Cryst. Growth Des. 2005, 5, nr 6, 2060.
• [55] Z.A. Dreger, Y.M. Gupta, J. Phys. Chem. B 2007, 111, nr 15, 3893.
• [56] M.S. Miao, Z.A. Dreger, J.M. Winey, Y.M. Gupta, J. Phys. Chem. A 2008, 112, nr 47, 12228.
• [57] M. Rey-Lafon, R. Cavagnat, C. Trinquecoste, M.T. Forel, J. Chim. Phys. Phys.-Chim. Biol. 1971, 68, 1575.
• [58] J. Fan, Y. Su, Z. Zheng, Q. Zhang, J. Zhao, J. Raman Spectrosc. 2019, 50, 889.
• [59] Z.A. Dreger, Y.M. Gupta, J. Phys. Chem. A 2010, 114, nr 26, 7038.
• [60] J.A. Holy, J. Phys. Chem. B 2008, 112, nr 25, 7489.
• [61] Z.A. Dreger, Y. Tao, Y.M. Gupta, J. Phys. Chem. A 2014, 118, nr 27, 5002.
• [62] Y. Tao, Z.A. Dreger, Y.M. Gupta, Chem. Phys. Lett. 2015, 624, 59.
• [63] D.S. Moore, R.J. Scharff, Anal. Bioanal. Chem. 2009, 393, nr 6-7, 1571.
• [64] R.A. Heyler, J.T.A. Carriere, F. Havermeyer, Proc. SPIE 2013, 8726, 87260J.
• [65] H.B. Wu, M.N. Chan, C.K. Chan, Aerosol Sci. Tech. 2007, 41, nr 6, 581.
• [66] J.T.A. Carriere, F. Havermeyer, R.A. Heyler, Proc. SPIE 2013, 8710, 87100M.
• [67] F. Zapata, C. García-Ruiz, Spectrochim. Acta A 2018, 189, 535.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020)