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高性能拉曼光譜儀:碳材料

點擊次數(shù):1179次  更新時間:2018-01-30
   高性能拉曼光譜儀:碳材料
  近年來,碳納米技術(shù)的研究相當(dāng)活躍。常見的碳材料有:石墨烯、石墨、碳納米管和炭黑(Fig.1),它們都表現(xiàn)出*的電導(dǎo)率、導(dǎo)熱性和機械強度,這都要歸功于各同種異體的*結(jié)構(gòu)。一個重要的問題是:如何簡單快速地描述不同碳納米材料的種類和質(zhì)量,以有效地監(jiān)控和控制生產(chǎn)和后期應(yīng)用。由于納米材料的分子振動特性,拉曼光譜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于碳納米材料研究領(lǐng)域,它是表征碳材料特性的一種快速、簡單、理想的分析工具。
  碳納米材料的拉曼光譜通常有三個主要特征:G峰,D峰,和2D峰(也稱為G’峰)。這些納米材料的光譜雖然簡單,但其質(zhì)量和微觀結(jié)構(gòu)的信息卻非常豐富,這些信息是由峰值位置、峰值形狀和峰值強度所揭示的。G峰的位置在1582 cm-1附近,代表石墨烯平面sp2振動模式;這是材料結(jié)晶度的一個標(biāo)志。在無序石墨烯材料中可以觀察到G峰的散布,而G峰的散布與其無序程度成正比。在1350 cm-1左右的D峰被歸因于靠近微晶結(jié)構(gòu)邊緣的結(jié)構(gòu)紊亂,從而降低了結(jié)構(gòu)的對稱性。這兩個波段的拉曼峰值強度比,ID/IG可以用來描述材料的無序程度。根據(jù)激光激發(fā)波長,G’峰的位置在2700 cm-1左右,與石墨烯層的數(shù)目有關(guān)。
  傳統(tǒng)的共聚焦顯微拉曼光譜儀由于高成本、大體積,加上操作復(fù)雜,對環(huán)境要求*,非常不便于在大規(guī)模碳材料制造環(huán)境中監(jiān)測以及日常碳材料拉曼表征。在這種情況下,我們需要更簡單、快速和高性價比的分析工具。通過采用奧譜天成的一款高性能、高靈敏度高性能拉曼光譜儀表征四種碳納米材料,表明高性能拉曼光譜儀能夠簡單、快速、有效地提供豐富的關(guān)于石墨烯、碳納米管、石墨和炭黑以及其他碳納米材料特性的信息,可以作為碳納米材料的在線或非在線的表征、產(chǎn)品質(zhì)量控制和過程監(jiān)測的一種理想工具。
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