高溫下單壁碳納米管的拉曼光譜研究.pdf

1、碳納米管(CNT)以其獨特的結構和性質成為近年來材料領域研究的熱點之一,而拉曼光譜作為一種有效且簡便的方法在碳納米管的結構表征中得到廣泛應用.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構及其相關性質.該文在300-900K的溫度范圍內,變換不同的激發(fā)波長,對單壁碳納米(SWNT)的徑向呼吸模(RBM)和切向振動模(GM)進行了觀察和分析.通常高溫拉曼實驗中利用斯托克斯(Stokes)和反斯托克斯(Anti-

2、stokes)譜線強度比計算樣品溫度,由于CNT樣品自身的特殊性,以及儀器響應對譜線強度測量的影響,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算測溫的方法,而是采用電爐直接加熱和直接測溫的方法,重新對單壁碳納米管的RBM和GM的溫度效應進行測量.研究結果表明:對于單壁碳納米管,無論RBM還是GM,其頻率都有隨溫度升高而降低的特點,且GM的溫度效應高于RBM.沿徑向、軸向和管壁切線三個不同方向振動的模具有不同的溫度效應

3、.沿徑向和軸向振動的振動模其溫度效應具有線性的關系,而沿切向振動的振動模其頻率隨溫度的變化呈現明顯的非線性關系(T<'2>項).碳納米管溫度效應的產生原因是純粹的熱效應,體積效應很小.該文共分五個章;第一章是"前言",簡要介紹碳納米管的歷史、制備方法以及在實際中的應用,以及該篇論文的選題.第二章是"碳納米管的結構和拉曼光譜",主要涉及碳納米管的結構,晶格動力學分析結果,最后介紹了單壁碳納米管變溫拉曼光譜研究現狀及其意義.第三章是"變溫拉