新型碳材料石墨烯及其拉曼光譜畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-08-17 13:30本頁面
【導(dǎo)讀】著驚人地提高，究其原因就是石墨烯的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用。石墨烯作為一種新興的高效材料，加。其誘人的特性及發(fā)展前景，吸引著各界學(xué)者的研究。在分析了幾十篇有關(guān)論文及文獻(xiàn)的情。而要徹底了解一種材料就要用不同的方法進(jìn)行表征，本文將從拉曼光譜的。角度進(jìn)行表征分析，以求達(dá)到對石墨烯的基本了解。
【正文】 24522 6 6 9 . 83 2 4 2 . 44 2 5 3 . 1 圖 5 單層石墨烯拉曼光譜 1000 2020 3000 4000 50000500010000Intensity/a.u.R a m a n shi f t / cm11 5 7 8 . 32 4 5 0 . 92 6 8 3 . 33 2 3 9 . 84 2 7 1 . 6 圖 6 雙層石墨烯拉曼光譜 2020 3000 40000500010000Intensity/a.u.R a m a n sh i f t / cm115792 4 4 8 . 42 6 7 1 . 63 2 4 3 . 24 2 6 5 . 6 圖 7 三層石墨烯拉曼光譜 14 以上是三種不同層數(shù)的石墨烯的拉曼光譜，可以發(fā)現(xiàn)在光譜上都有五個明顯的峰，從左到右分別為 G 峰、 2D1B峰、 2D1A峰、 2D2B峰、 2D2A峰，可以發(fā)現(xiàn)在各波峰位置，相對強(qiáng)度， 峰寬是有一定差別的。下面我們對這些方面進(jìn)行分析。 實(shí)驗結(jié)果分析 Area Center Width Height 1 2 49919 3 27240 4 28142 5 表 1 單層石墨烯實(shí)驗數(shù)據(jù) Area Center Width Height 1 12571 2 3 13413 4 93113 5 48777 表 2 雙層石墨烯實(shí)驗數(shù)據(jù) Area Center Width Height 1 10809 2 37205 3 11359 4 26617 5 表 3 三層石墨烯實(shí)驗數(shù)據(jù) 15 由上面三個表格可以看出，單層、雙層、三層石墨烯的拉曼光譜在 12701450cm1 之間并沒有出現(xiàn)波峰，也就是說不存在 D峰，因此，三種石墨烯的純度比較高。對于波峰出現(xiàn)在 11580 ?cm 附近 G峰，是由碳原子的面內(nèi)振動引起的，能有效反應(yīng)石墨烯的層數(shù) 。由上述表格分析可知 G峰會隨著石墨烯的層數(shù)的增加，向左 (低波位 )有少許移動，其位移與 n/1相關(guān)。此外， G峰容易受參雜影響，所以其峰位與峰寬可用于分析參雜水平 [18]。 波峰出現(xiàn)在 12700 ?cm 附近的峰為 2D1A 峰，極易受激發(fā)波波長影響。由表格分析，隨著石墨烯片層數(shù)的增加，其 2D1A峰的半高全寬（ width）會逐漸增寬，而峰高（ height）則會逐漸變低；反觀其波位中心（ center）和波相對強(qiáng)度（ area）并沒有有規(guī)律的變化。由此分析， 我們可以從 2D1A峰的半高全寬和峰高的變化來確定石墨烯的層數(shù)，并且在學(xué)術(shù)上一般也以 2D1A峰來判斷石墨烯片層數(shù)。 再來看出現(xiàn)在 13250 ?cm 附近和 14260 ?cm 附近的峰，二者在峰高一項中均隨石墨烯片層數(shù)的增加有些許的降低，但變化并不明顯，所以一般并不作為判斷石墨烯片的層數(shù)的依據(jù)。 由上述分析，一般以 G 峰及 2D1A 峰作為判斷石墨烯片層數(shù)依據(jù)，我們可以根據(jù)這些依據(jù)來了解石墨 烯，以求運(yùn)用和發(fā)展石墨烯這種新型碳材料。 16 4 總結(jié) 石墨烯作為一種新型的碳納米材料，已被越來越多的科學(xué)界及材料界專家和學(xué)者所接受，并由于其獨(dú)特的性能及理論上廣闊的應(yīng)用前景，在不久的將來有可能會出現(xiàn)一個 ”石墨烯世界 ”，代替如今在諸多領(lǐng)域有著獨(dú)特運(yùn)用的硅材料，這也是現(xiàn)今科學(xué)家所研究的方向。理想的石墨烯是單原子層結(jié)構(gòu)，但在不同的實(shí)際情況下，會用到不同層數(shù)，但維度維持在納米級的石墨烯片，比如：雙層、多層石墨烯，并且也發(fā)揮著重要作用。而不同層數(shù)的石墨烯在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上是否有區(qū)別，如何區(qū)分不同的石墨烯，也成為了一個重要的 研究課題。本文從實(shí)驗出發(fā)，運(yùn)用拉曼光譜分別對單層、雙層、三層的石墨烯進(jìn)行了表征，通過實(shí)驗結(jié)果可以分析到，不同層數(shù)的石墨烯的拉曼光譜并不相同，一般以 G 峰及 2D1A 峰作為判斷石墨烯片層數(shù)依據(jù)，我們可以根據(jù)這些依據(jù)來了解石墨烯，以求運(yùn)用和發(fā)展石墨烯這種新型碳材料。 參考文獻(xiàn) [1] , , , et al. The structure and properties of fullerenes [J]. Nature, 1985, (318): 162. [2] Shinohara H, Yamaguchi H. Isolation and spectroscopic proper ties of Sc2@C74 and Sc2@ C84[J]. J Phys Chem, 1993, (97): 42594261. [3] Eoss , Nelson , Callhan . Production and characterization of metallofullerenes [J]. J Phy Chem,1992,(4):377. [4] Iijima S. Nature, 1991, 354(6348): 5658. [5] Treacy M. M. J, Ebbesen T W, Gibson J M. Nature, 1996, 381(6584): 678680. [6] Novoselov , Geim , Morozov , Jiang D, Zhang Y, Dubonos . Electric field effect in atomitolly thin bon films. Science, 2020, 306: 666669. [7] C. V. Raman, K. S. Krishman, A new type of secondary radiation[J]. Nature, 1928, 121:501503. [8] 楊序剛 , 吳琪琳 . 拉曼光譜的分析與應(yīng)用 [M]. 北京 :國防工業(yè)出版社 , 2020: 210. [9] 熊中朝 , 馮建武 . 大學(xué)物理實(shí)驗 [M]. 陜西 :陜西科學(xué)技術(shù)出版社 , 2020: 379381. [10] 徐志平 , 朱宏偉 . 石墨烯 [M]. 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020: 2225. [11] 任文才 , 高力波 , 等 . 石墨烯的 化學(xué)氣相沉積法制備 [J]. 新型碳材料 , 2020, 26(1): 7180. [12] 石墨烯 百度百科 [DB/OL]. [13] 童小翠 , 王靜 , 張瑾 . 石墨烯的合成與表征 [J]. 廣州化工 , 2020, 40(2): 1720. [14] 鄒新喜 . 超強(qiáng)吸水性 [M]. 北京 : 化學(xué)化工出版社 , 2020: 15. 17 [15] 杜太牛 , 康少忠 , 魏華 . 保水劑在節(jié)水農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究與展望 [J], 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究 , 2020(5): 28. [16] 馮衛(wèi)東 .IBM 展示運(yùn)行速度最快的石墨烯晶體管 [J]. 現(xiàn)代物理知識 , 2020, 22(1): 27. [17] 英法研究出超快鎖模石墨烯激光器 [J]. 光機(jī)電信息 , 2020(5): 5354. [18] 拉曼光譜在石墨烯表征中的應(yīng)用 [A].
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1