高溫下單壁碳納米管的拉曼光譜研究.pdf

1、碳納米管(CNT)以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)成為近年來(lái)材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,而拉曼光譜作為一種有效且簡(jiǎn)便的方法在碳納米管的結(jié)構(gòu)表征中得到廣泛應(yīng)用.通過研究碳納米管在不同溫度下的拉曼光譜,我們可以更清楚的了解碳納米管的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)性質(zhì).該文在300-900K的溫度范圍內(nèi),變換不同的激發(fā)波長(zhǎng),對(duì)單壁碳納米(SWNT)的徑向呼吸模(RBM)和切向振動(dòng)模(GM)進(jìn)行了觀察和分析.通常高溫拉曼實(shí)驗(yàn)中利用斯托克斯(Stokes)和反斯托克斯(Anti-

2、stokes)譜線強(qiáng)度比計(jì)算樣品溫度,由于CNT樣品自身的特殊性,以及儀器響應(yīng)對(duì)譜線強(qiáng)度測(cè)量的影響,使得這種方法不能獲得可靠的溫度值,因此我們放棄以往激光加熱和計(jì)算測(cè)溫的方法,而是采用電爐直接加熱和直接測(cè)溫的方法,重新對(duì)單壁碳納米管的RBM和GM的溫度效應(yīng)進(jìn)行測(cè)量.研究結(jié)果表明:對(duì)于單壁碳納米管,無(wú)論RBM還是GM,其頻率都有隨溫度升高而降低的特點(diǎn),且GM的溫度效應(yīng)高于RBM.沿徑向、軸向和管壁切線三個(gè)不同方向振動(dòng)的模具有不同的溫度效應(yīng)

3、.沿徑向和軸向振動(dòng)的振動(dòng)模其溫度效應(yīng)具有線性的關(guān)系,而沿切向振動(dòng)的振動(dòng)模其頻率隨溫度的變化呈現(xiàn)明顯的非線性關(guān)系(T<'2>項(xiàng)).碳納米管溫度效應(yīng)的產(chǎn)生原因是純粹的熱效應(yīng),體積效應(yīng)很小.該文共分五個(gè)章;第一章是"前言",簡(jiǎn)要介紹碳納米管的歷史、制備方法以及在實(shí)際中的應(yīng)用,以及該篇論文的選題.第二章是"碳納米管的結(jié)構(gòu)和拉曼光譜",主要涉及碳納米管的結(jié)構(gòu),晶格動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果,最后介紹了單壁碳納米管變溫拉曼光譜研究現(xiàn)狀及其意義.第三章是"變溫拉