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高性能拉曼光谱仪:碳材料

点击次数:295次  发布时间:2018-01-30
   高性能拉曼光谱仪:碳材料
  近年来,碳纳米技术的研究相当活跃。常见的碳材料有:石墨烯、石墨、碳纳米管和炭黑(Fig.1),它们都表现出独特的电导率、导热性和机械强度,这都要归功于各同种异体的独特结构。一个重要的问题是:如何简单快速地描述不同碳纳米材料的种类和质量,以有效地监控和控制生产和后期应用。由于纳米材料的分子振动特性,拉曼光谱技术已经广泛应用于碳纳米材料研究领域,它是表征碳材料特性的一种快速、简单、理想的分析工具。
  碳纳米材料的拉曼光谱通常有三个主要特征:G峰,D峰,和2D峰(也称为G’峰)。这些纳米材料的光谱虽然简单,但其质量和微观结构的信息却非常丰富,这些信息是由峰值位置、峰值形状和峰值强度所揭示的。G峰的位置在1582 cm-1附近,代表石墨烯平面sp2振动模式;这是材料结晶度的一个标志。在无序石墨烯材料中可以观察到G峰的散布,而G峰的散布与其无序程度成正比。在1350 cm-1左右的D峰被归因于靠近微晶结构边缘的结构紊乱,从而降低了结构的对称性。这两个波段的拉曼峰值强度比,ID/IG可以用来描述材料的无序程度。根据激光激发波长,G’峰的位置在2700 cm-1左右,与石墨烯层的数目有关。
  传统的共聚焦显微拉曼光谱仪由于高成本、大体积,加上操作复杂,对环境要求极高,非常不便于在大规模碳材料制造环境中监测以及日常碳材料拉曼表征。在这种情况下,我们需要更简单、快速和高性价比的分析工具。通过采用奥谱天成的一款高性能、高灵敏度高性能拉曼光谱仪表征四种碳纳米材料,表明高性能拉曼光谱仪能够简单、快速、有效地提供丰富的关于石墨烯、碳纳米管、石墨和炭黑以及其他碳纳米材料特性的信息,可以作为碳纳米材料的在线或非在线的表征、产品质量控制和过程监测的一种理想工具。
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