单壁碳纳米管的表征方法

单壁碳纳米管的表征方法
➢ 电子显微术
扫描电子显微镜（SEM） 透射电子显微镜（TEM）
➢ 拉曼光谱技术
扫描电子显微镜（SEM）
SEM技术是利用电子波为信号载体的一 种微观形貌观察手段。
基本原理：在高电压的加速作用下，将 对试样表面进行成像分析
电子束打在样品表面，轰击出核外电子， 成为二次电子，二次电子的产率与表面 的原子种类没有关系，它的状态主要依 赖于样品的表面形貌。
相反的，背散射电子的产量主要依赖于 定性的分析表面成分
原子序数的大小与表面状态关系较小。
在碳材料的表征中扫描电镜主要可做 样品表面形貌观察及表面的成分分析。
透射电子显微镜（TEM）
透射电子显微镜相较扫描电 子显微镜的分辨率更高，分 为低倍率的（TEM）和高倍 率的（HRTEM）
在碳材料的表征中主要是可 以很清楚地测量出单壁碳纳 米管的管径，而且能更好的 表征单壁碳纳米管的内部情 况。
G+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与单壁碳纳米管轴向C—C振动有关
其频率对单壁碳纳米管与周围掺杂物之间的电荷转
移非常敏感且与单壁碳纳米管的直径和手性无关。
G-
与单壁碳纳
米管径向C—C振动有关
其峰型与单壁碳纳米管的导电性有关，且频率与单
壁碳纳米管的直径有关与手性角无关
➢D峰
是由于碳纳米管的五元环、七元环等缺陷造成 直接反映了碳纳米管中缺陷的多少 同时表征了SWNTS的质量与纯度的高低，一般用 越大，缺陷越多
RBM的强度变弱，准确度达不到要求
✓不同直径的单壁碳纳米管分别对应不同的带隙，可以用RBM峰 来确定不同的单壁碳纳米管的带隙
✓结合共振效应和RBM频率与直径的相关性，可以计算单壁碳纳 米管的手性指数（n,m)
➢伸缩振动模（G）
G峰起源于石墨晶胞内两个非等价的C原子之间振动的光学声支，与 碳原子的面内切向振动有关。
拉曼光谱技术
拉曼散射：分析光与物质相互作用的散射光，散射光中包含弹性散射和
非弹性散射。
只有光的方向发生改变，而波长没有变化
除了方向变化，还有波长变化
拉曼散射属于光的非弹性散射。
拉曼光谱分析方法：研究光与物质相互作用中入射光与散射光谱线 的差异，导致差异的原因是物质中声子对入射光的散射作用，通过 研究这种散射过程分析物质的结构和特性。
表征缺陷，值
任务分配
➢PPT汇报：闫慧敏 ➢PPT制作：葛云鹭 ➢文献资料收集：刘清正
谢 谢！
RBM
GG+ D
➢RBM峰
RBM反映了单壁碳纳米管中碳原子沿圆柱径向的集体运动，就像单壁碳 纳米管在呼吸一样。 RBM峰提供的信息 ✓RBM的频率和单壁碳纳米管的直径有关
不同样品A、B值不同
直径与呼吸峰的对应关系误差很小，手性的影响非常小
由于石墨烯片中六元环扭曲的较严重，导致计算的 直径偏离实际值，并且对手性的依赖性增强