碳的拉曼光谱资料.ppt

CVD法， C源：甲烷 Length：10um 直径：平均2nm (b) A close-up view of the RBM of the DWNTs at different Elaser excitation 激发光能量降低最强 RBM的频率提高。 原因：管管相互作用， 内外管相互作用 WRBM=224/d+1 一般外管d1.5nm W160cm-1的峰只要 来源于内管直径 D峰半高宽20cm-1 CNTs的D-band的频率随激发光 能量的降低而减小 相同激发光能量下，DWNTs的D 峰频率最低。内外层作用力的影响。 线性关系 斜率~26.5cm-1/ev CNTs:WD=W0+26.5Elaser MWNTs W0=1285 DWNTs 1260 SWNTs 1270 结论 由于内外层相互作用，SWNTs与DWNTs的拉曼光谱不同。 直径越小，弯曲度越大，π电子云形状变化越大，相反，直径越大，弯曲度越小，π电子云接近石墨的情形，性质接近石墨。 二维碳材料—carbon nanowalls 二维碳材料—carbon nanowalls SEM images of CNWs grown on Si substrate using PECVD 与石墨，碳纳米管相比，碳纳米壁的D峰较强，边缘密度高及表面氧化。 谢谢 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 常见碳材料及其拉曼光谱 陈翠红 2008.12.02 常见的碳材料有: 三维的石墨，金刚石 二维的石墨烯，碳纳米带 一维的碳纳米管，碳纳米线 零维的富勒烯（C60） 建筑学家理查德·巴克明斯特·富勒 （Richard Buckminster Fuller） 设计的美国万国博览馆球形圆顶薄壳建筑。 石墨的拉曼光谱 自然界中并不存在宏观尺寸的石墨单晶，而是含有许许多多任意取向的微小晶粒（100um）。 高定向热解石墨（HOPG）是人工生长的一种石墨，其碳平面几乎完美地沿其垂直方向堆叠，然而沿着石墨平面内，晶粒仍然存在任意取向但非常小。 （1）结构不同，拉曼光谱不同 （2）G-band(~1580cm-1)是由碳环或长链中 的所有sp2原子对的拉伸运动产生的。 （3）缺陷和无序诱导D-band（~1360cm-1）的产生。 （4）一般我们用D峰与G峰的强度比来衡量碳材料 的无序度。 1355cm-1峰的出现归结于微晶尺寸效应使得没有拉曼活性的某些声子在选择定则改变后变得有了拉曼活性。 发现D模对于拉曼活性G模的相对强度与样品中石墨微晶尺寸的大小相关。 商用石墨 D--band的发现及其研究 1970年最先报道了无序诱导的D模。 1981年，一些人利用不同的激发光能量研究了石墨的拉曼光谱，得出D模频率随激发光能量的线性移动。斜率在40~50cm-1/ev之间。 1990年，一些人通过实验总结了D模强度和样品中各种无序或缺陷的相互关系，证明无论石墨存在任何形式的无序，D模都会出现。 无序诱导的D-band的产生---双共振拉曼散射 D,2D-Band-Double Resonance e excitation e-phonon scattering defect scattering E-hole recombination D-Band K G-Band 伴随着层数的增加强度提高 2D-Band e excitation e-phonon scattering Phonon with opposite momentum E-hole recombination 层数依赖性 激发光能量依赖性 石墨的拉曼光谱 不同点不同偏振方向的拉曼光谱 （a）完美石墨晶体 （b）有缺陷的石墨 （a）D模的相对强度与石墨微晶尺寸La的相互关系。 （b）石墨一阶和二阶