碳纳米管具有独特的结构,具有优异的电气和机械性能。正如他们为未来创新所展示的承诺,努力表征这些纳米结构。本文介绍了使用Witec CRM200的碳纳米管分析的结果,该方法在单个仪器中具有原子力显微镜(AFM)和共聚焦拉曼显微镜。
Witec CRM200碳纳米管分析
硅碳纳米管分析
WITEC CRM200使用拉曼光谱成像模式捕获碳纳米管的图像,其在每个图像像素处获取完整的拉曼光谱。通过计算所有拉曼光谱的强度来生产图像。可以在测量后显示每个像素的频谱。
图1显示了100×100μm的区域(200×200像素),包括40,000个光谱,使用每光谱100ms的采集时间和532nm为100mW的激光功率。在该样品中,纳米管的沉积在特殊处理的硅衬底上,允许纳米管组装成排。
图1。所有拉曼线的整体强度的图像:碳纳米管以相应的拉曼光谱组装在行中。
具有由箭头表示的相应光谱示出了常规且易于观察的布置。图2示出了1600 / cm和2690 / cm的两个特征拉曼线的碳纳米管的光谱。图3显示了二氧化硅的光谱,其中两个特征拉曼线为520 / cm和950 / cm。
图2。碳纳米管的光谱。
图3。二氧化硅的光谱。
有可能执行AFM测量在相同的样品上,通过简单地旋转显微镜的物镜炮塔而不进行接触。图4描绘了样品的概述,扫描范围为20μmx20μm和256 x 256像素。在1.5s /线上获得图像。
图4。AFM测量在扫描范围为20μm×20μm。
图5和6中所示的图像分别为5μm×5μm和1.5μm×1.5μm的变焦。单管的尺寸在15nm和60nm之间变化。
图5。放大,5μmx5μm。
图6。缩放,1,5μmx1,5μm。
激光蒸发成像种植单壁碳纳米管(SWNT)
该分析涉及在橡木岭国家实验室中激光汽化生长的SWNT的成像。使用旋涂技术将SWNT沉积在硅衬底上。图7示出了在14μm×14μm和256×256像素的扫描范围内的AFM测量。
图7。AFM测量在14μm×14μm的扫描范围内。
图8描绘了使用的相同样本位置的相应测量CRM200的光谱成像模式,在每个像素处产生完整的频谱。扫描范围为14μm×14μm,150 x 150像素(等于22500谱)和50ms的集成时间。
图8。拉曼测量在相同的样品位置,扫描范围为14μm×14μm。
通过组合所有拉曼线来构造图像。使用两个图像,可以清楚地连接到AFM图像中看到的专用纳米管的光谱数据。基于极化测量拉曼光谱的强度决定了管的方向。沿纳米管轴的激光的偏振总是导致最强的信号。因此,取出了两次测量,初始测量,第二个是通过将样品旋转90°(图9和10)。
图9 + 10。取决于光的极化,可见不同的碳纳米管。图2中的偏振显亮。10(底部)旋转90°。
基于入射光的偏振,不同的碳纳米管可见。图11描述了一个碳纳米管获得的光谱数据的详细评价,显示了不同的拉曼线。
光谱的每个部分,G波段约为1580 / cm,d波段约为1330 / cm,径向呼吸模式(RBM)约为180 / cm,G'-频带和二阶- 码可用于区分碳纳米管的性质。
图11。碳纳米管的光谱。
结论
上述结果清楚地证明了该的能力Witec CRM200.提供碳纳米管的深入表征。
此信息已采购,审核和调整Witec GmbH提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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