碳纳米材料,包括石墨烯欧洲杯足球竞彩,石墨和碳纳米管(图1),把独特的物理和热性能,使其在广泛的行业,如电池制造关键元素,建筑和体育器材。2020欧洲杯下注官网
因为这些材料正越来欧洲杯足球竞彩越多地用于制造设置,越来越需要简单,安全的和全面的表征方法。拉曼光谱是一个宝贵的工具特性的碳纳米材料由于其速度,选择性和非破坏性测量样品的能力。欧洲杯足球竞彩
图片来源:黑与白Tek
通常情况下,碳材料的拉曼光谱是相对简单的,但他们也可以透露大量的内部微欧洲杯足球竞彩晶结构的信息基于峰值位置,形状和相对强度。
拉曼光谱石墨烯材料欧洲杯足球竞彩可以通过三个主要特征峰:G-band, d带和2 d带。G-band发生在1580厘米左右1并构成了sp的石墨烯平面弯曲运动2杂化碳原子。G-band极其锋利的石墨烯表现出高质量属性,信号高结晶度。
图1所示。碳同素异形体的结构。图片来源:黑与白Tek
G-band的位置也对石墨烯层的数量但不受激光激发的影响。d带可以被视为衡量障碍在石墨烯样品。
乐队是一个环sp的呼吸模式2杂化碳原子。d带的光谱中发现石墨烯,必须有石墨烯的故障或模式是接近的优势。
在清洁,未遭破坏的石墨烯,d带不能看到。d带表明分散行为,也就是说,它演示了一个敏感的反应中使用的激光激发试验。2 d d带的乐队是一个寓意,但d带相反,它不需要接近一个缺陷激活。
的峰形状2 d带可以用来识别层厚度。像d带,2 d乐队也分散,所以会稍微改变有不同的激光激发。
实验
一个i-Raman®' 532 h系统(bws475 - 532 h - ht)受雇为每个测量石墨烯材料。欧洲杯足球竞彩系统由波长532纳米的激光,激光的波长通常选择进行拉曼测量时的碳。
表1。配置测量碳材料。欧洲杯足球竞彩来源:黑与白Tek
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| 系统模型 |
i-Raman®' 532 h |
| 激光波长 |
532海里 |
| 配件 |
探针座BAC150B
视频显微镜bac151c - 532(可选)
SWCNTs E-grade探测器升级(可选) |
| 软件 |
BWSpec® |
i-Raman '是一个低噪声,高信号吞吐量和完全结合拉曼系统集成的平板电脑。支持光纤探针,探针持有人所有测量(BAC150B)收购。
为了使否则3 b类激光安全生产地板、围栏系统(BAC152C)可以用来使它相当于一个类1激光。激光功率通常使用~ 34兆瓦,和采集时间范围从30 - 90秒。
拉曼光谱的碳纳米材料欧洲杯足球竞彩
d带构成障碍的程度在石墨烯样品,而G-band表明结构秩序的水平。因此,D和G-band强度之比(我D/我G)可以用作半定量计算参数确定石墨烯样品的质量。
的我D/我G在一个样本的增加与结构性障碍。这我D/我G参数说明了快速质量控制参数,可以使用作为一个制造业的通过/失败测试设置。
碳纳米材料的拉曼光谱显示在图2。欧洲杯足球竞彩光谱的原始石墨烯(红色光谱)只包含G-band和2 d带;d带不存在。此外,2 d带的强度比G-band的强度(我二维/我G)≈2。
图2。石墨烯的拉曼光谱(红色),碳纳米管(黑色),石墨(绿色),炭黑(蓝色)。图片来源:黑与白Tek
石墨(绿谱)的频谱是杰出的扩大和不对称的2 d乐队,和我二维/我G显著降低。光谱从碳纳米管(黑色频谱),石墨烯卷成管,显示一个适度G-band分裂。1
G-band分为两个简并模式(G+和G- - - - - -)单壁碳纳米管的曲率(SWCNTs)。炭黑(蓝色光谱),拥有最轻微的结构秩序,展示了一个强大的d带,因此高我D/我G。
应该注意的是,如果一个激光的波长532纳米的激光用于这些测试,d带和2 d乐队的位置将略微改变由于其色散的特性。
的决心我D/我G
计算说明我D/我G与拉曼光谱在ASTM E3220-20详细表征石墨烯片的标准指南。2前要基线修正光谱识别峰值强度。
在图3中,光谱基线去除算法应用于BWSpec软件中的数据。D-bands的峰值强度和g频段光谱的基线消除后计算。
图3。纳米碳纤维的拉曼光谱(a, b)和炭黑粉(氟)。插入显示了一个示例的基线校正应用于所有的数据。所有的光谱都是手动为澄清抵消。注意:感染高峰~1550厘米1和~2300厘米1分别是由于大气氧和氮。图片来源:黑与白Tek
随后,我D/我G可以计算。BWSpec软件可编程的报告我D/我G,并确定我D/我G收集来自一个光谱。为便于报告,可以导出计算表。表2显示了软件生成的表的类型。
表2。测量我D,我G,计算我D/我G从BWSpec软件。来源:黑与白Tek
在图3中,纳米纤维光谱是伴有极度D-bands在1350厘米左右1在g频段和一些不对称。的我D/我G的频谱(a)尤其高,表明有相当水平的结构性障碍在纳米纤维样品。
炭黑样品的光谱是由广泛D-bands和g频段信号样本中极低的结晶度。的我D/我G测量的炭黑样品都是0.5以上,通过样本的结构意味着结构性障碍。
这我D/我G可以使用快速制造的质量控制测试石墨烯,石墨、炭黑粉和碳纳米管,作为离线或行测量。
结论
拉曼光谱显示自己是一个无价的碳纳米材料的表征技术。欧洲杯足球竞彩碳谱相对基本的和通常表现为三峰。
峰值强度、形状和位置披露的信息样本内部的结晶度。d带的强度比G-band作为一个普通的强度指标的样本的结构性障碍。研究人员和制造商可以使用我D/我G的一个示例描述碳纳米材料。欧洲杯足球竞彩
引用
- a·c·法拉利。固态通信。143年,47-57 (2007)。
- ASTM E3220-20、标准指南描述的石墨烯薄片,ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2020年,www.astm.org
这些信息已经采购,审核并改编自黑白Tek)提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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