以Y/Ni为催化剂制备的单壁碳纳米管的拉曼光谱研究

采用电弧放电法以Y/Ni为催化制备了单壁碳纳米管 (SWNTs) ,对样品进行了扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱的研究。所制备的样品中单壁碳纳米管的含量较高。对单壁碳纳米管的共振拉曼散射增强效应进行了观察 ,随激光波长的不同 ,单壁碳纳米管的拉曼光谱也随之变化 ,尤其是低频区径向呼吸模的变化比较明显。利用布里渊区折叠法计算了单壁碳纳米管的电子态密度曲线 ,根据SWNTs电子态密度尖峰之间的能量差、管子的直径和呼吸模频率建立了一个图表 ,并对SWNTs的呼吸模进行了归属。分析结果表明 :样品中单壁碳纳米管的直径分布在 0 79～ 1 76nm范围 ,金属管和半导体管均存在 ,并且直径在 1 4

电弧放电法制备大面积高纯单壁碳纳米管薄膜

介绍了一种制备大面积高纯度单壁碳纳米管(SWCNT)薄膜的新方法. 利用改进的电弧放电法, 在真空放电室内分别安装两枚石墨极板, 使之形成一个球冠型电容器. 使用这种新型装置, 可以在两枚球冠型石墨极板之间产生一个合适的附加电场和成膜基板, 通过控制放电时间, 可在阴极的球冠型石墨极板上制备出厚度从数微米至 1 毫米不等的 SWCNT 薄膜.场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、拉曼光谱和热重分析(TGA)的表征结果表明, 这个方法可以高效地制备具有高纯度的 SWCNT 薄膜.

在不同激发波长下的单壁碳纳米管的拉曼光谱研究

采用直流电弧法制备单壁碳纳米管样品,用457·5和632·8nm两种不同的激发光分别测得单壁碳纳米管的正常拉曼光谱和共振拉曼光谱.通过理论分析得到了单壁碳纳米管的直径分布,进一步推测了其类型及结构参数;对单壁碳纳米管的正切拉伸模的成分进行了归属.在632·8nm激发波长下得到了IG/ID值随激光功率变化的曲线,认为在2·5mW时,单壁碳纳米管缺陷的结构可能发生了改变.在用457·5nm波长激发的单壁碳纳米管的拉曼光谱中,首次发现了1421cm-1的拉曼谱峰.

不同银膜粒径对单壁碳纳米管SERS谱的影响

利用化学沉积法和溶胶法制备了粒径在20～100 nm范围内不同的表面增强纳米结构活性银膜, 系统地研究了单壁碳纳米管(SWCNT)的表面增强拉曼光谱(SERS)的G-band和D-band. 比较玻璃和石英两种不同基片上的结果发现, 单壁碳管的SERS谱随银膜粒径的变化有相同的变化趋势. G-band峰移对20～100 nm范围内活性银膜粒径的差异不敏感, 表明该波段所对应的碳管六元环本征振动比较稳定, 与界面的化学相互作用较弱. D-band的峰形随基片和活性银膜粒径不同均有改变, 且随着粒径变小, 高频振动贡献有增大的趋势, 表明无序碳与活性银膜间存在很强的相互作用.

低温下单壁碳纳米管拉曼光谱温度效应研究

在单壁碳纳米管的低温拉曼光谱测量过程中,发现径向呼吸模(RBM)和正切拉伸模(GM)的拉曼频移在低温下的温度效应和在高温时的温度效应存在着很大的区别,在低温下拉曼光谱的频移和温度并不呈线性关系。而且,在温度为210K时,单壁碳纳米管内部的振动结构可能发生了变化。在低温下单壁碳纳米管拉曼峰的强度的变化是不可逆的。

单壁碳纳米管吸附对三联苯的研究

利用对三联苯对单壁碳纳米管进行了化学修饰，并利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析．通过对比吸附前后的紫外可见吸收光谱发现，吸附后的光谱强度大约下降63．1％，说明单壁碳纳米管吸附上了对三联苯．通过拉曼光谱分析发现，吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波方向移动了6～7cm^-1，认为拉曼光谱发生移动的原因是单壁碳纳米管吸附对三联苯前后状态的改变导致的．

蒽甲醇修饰单壁碳纳米管的研究

利用蒽甲醇对单壁碳纳米管进行了化学修饰，并利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析．通过对比吸附前后的紫外可见吸收光谱，发现吸附后的光谱强度约下降了57．1%左右，说明单壁碳纳米管吸附上了蒽甲醇．通过拉曼光谱分析，发现吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波方向移动了6～7cm^-1，分析认为拉曼光谱发生移动的原因是单壁碳纳米管吸附蒽甲醇前后状态的改变导致的。

蒽甲醇修饰单壁碳纳米管的研究

利用蒽甲醇对单壁碳纳米管进行了化学修饰，并利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析．通过对比吸附前后的紫外可见吸收光谱发现，吸附后的光谱强度下降大约57．1％，说明单壁碳纳米管吸附上了蒽甲醇．通过拉曼光谱分析发现，吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波方向移动了6～7cm^-1，认为拉曼光谱发生移动的原因是单壁碳纳米管吸附蒽甲醇前后状态的改变导致的．

有限长单壁碳纳米管的受压频移

使用第一原理密度泛函计算方法,我们研究了(5,5)有限长单壁碳纳米管(FSWNT)在气相条件下,结构的变化对振动模式(红外强度和拉曼活性)的影响.我们得到了与无限长单壁碳纳米管(SWNT)有差异的拉曼频谱,发现了A_(1g),E_(1g)和E_(2g)的不同频移特征,并对其原因进行了解释.当结构压缩到1.5 A时,我们得到了一个双管的FSWNT结构,它也具有一个呼吸模(409.26 cm^(-1)),而释放"压力"之后,FSWNT不同于SWNT之处在于其不能恢复到理想的D_(5d)对称性结构,我们得到了一个新的具有C_(2h)对称性的稳定的两端半封闭的FSWNT,其也具有一个明确的呼吸模(365.01cm^(-1)).并且,我们发现了稳定的D_(5d)和C_(2h)对称性结构的不同的电子布居特征.

AlPO_4-5晶体孔道中0.4nm单壁碳纳米管密度改进

提出了三种提高AlPO4-5晶体孔道中0.4nm单壁碳纳米管(SWNTs)填充密度和质量的实验方案:(1)用含有更多碳原子的四丙基氢氧化胺替代三正丙胺作为SWNTs碳源;(2)在AlPO4-5晶格中掺杂金属阳离子(Mn2+、Mg2+、Co2+)和硅离子(Si4+),使SWNTs带有负电性和Brφnsted酸位;(3)利用激光快速局部裂解有机碳源分子。结果表明:利用这三种方法均可提高SWNTs的质量和填充密度。

水中可分散单壁碳纳米管的制备

水中可分散的单壁碳纳米管在众多领域中被广泛应用。试验利用直流电弧放电法制备了单壁碳纳米管粗品。经灼烧、酸化和在有机溶剂中选择性溶解处理后,获得了纯度较高的单壁碳纳米管。采用紫外-可见-近红外光谱、共振拉曼光谱和高分辨率透射电子显微镜等表征手段考察了纯化前后单壁碳纳米管样品的纯度。在超声破碎仪辅助下把纯化后单壁碳纳米管样品分散在聚乙烯醇水溶液中,经过离心分离,得到了在水中可分散的单壁碳纳米管分散液。采用紫外-可见-近红外光谱和共振拉曼光谱等表征手段进一步考察了纯化后单壁碳纳米管在聚乙烯醇水溶液中的分散行为。利用电化学工作站测试了分散前后单壁碳纳米管的循环伏安曲线,探究了分散前后单壁碳纳米管的电子传递行为。

水中可分散单壁碳纳米管的制备及光谱分析

水中可分散高纯度单壁碳纳米管(SWNTs)在纳米技术领域中应用广泛。利用水溶性羧甲基壳聚糖(WSCC)为分散剂,制备了水中可分散的高纯度SWNTs分散液。实验首先以脱乙酰化壳聚糖和氯乙酸为原料,合成分散剂WSCC。经红外光谱分析后,证明成功合成了水溶性WSCC。然后在超声波辅助下把SWNTs样品分散在WSCC水溶液中,经过离心分离,得到了在水中可分散的SWNTs分散液。采用扫描电镜、紫外-可见近红外光谱和共振拉曼光谱等表征手段进一步考察了SWNTs在WSCC水溶液中的分散行为。在相同的实验方法条件下,与SWNTs在去离子水和脱氧胆酸钠中的分散行为进行了比较分析。最后,经红外光谱分析,水溶性WSCC和SWNTs之间以非共价键作用力相结合,揭示了SWNTs在WSCC水溶液中可分散的实质。

单壁纳米碳管的纯化及表征

利用微孔膜及空气氧化法逐步除去电弧放电法制备的单壁纳米碳管(SWCNTs)中的金属催化剂粒子、碳纳米粒子、无定形碳等杂质,并利用热重分析(TGA)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及拉曼(Raman)光谱,对每一步得到的产物进行分析表征.实验证明,该方法对单壁纳米碳管的纯化是比较有效的,可以得到纯度在90%以上的单壁纳米碳管.

芳基苄醚树枝配体取代酞菁锌-单壁碳纳米管复合物的合成及光诱导分子内电子转移

将芳基苄醚树枝配体酞菁锌四-3,5-(二-4-羧基苯甲氧基)-苯甲氧基〗酞菁锌(DZnPc)与氨基化单壁碳纳米管(SWNTs-NH2)通过酰胺缩合反应合成了一种新型芳基苄醚树枝配体酞菁锌-单壁碳纳米管复合物(SWNTsDZnPc)。通过透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和拉曼光谱对SWNTs-DZnPc的结构进行了表征。采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱法研究了SWNTs-DZnPc的光物理性质。结果表明,DZnPc是以共价键方式修饰在SWNTs-NH2表面;在光诱导下,纳米复合物发生分子内电子转移,电子从DZnPc传递到SWNTs。

高温下单壁碳纳米管的拉曼光谱研究

本文采用对样品进行直接加热和测温的方法,对单壁碳纳米管(SWNT)高温下的拉曼光谱进行了研究。在不同的激发波长下,观测了SWNT拉曼光谱的切向振动模频率随温度的变化,发现其频率随温度增加而降低,基本呈线性变化,温度系数约-0.014cm-1/K。不同的激发波长下,切向振动模频率随温度的变化行为基本一致。

单壁碳纳米管的快速、高效提纯方法研究

本文采用改进的流化床装置对碳纳米管进行空气氧化处理、浓盐酸浸泡处理、空气氧化、浓盐酸浸泡组合处理,利用扫描电镜和拉曼光谱方法检测了四种处理方法对碳纳米管提纯的效果,结果发现,在873K经空气氧化30分钟,再用浓盐酸浸泡10分钟,这种组合处理方法下,得到的单壁碳管纯度最高,产率最大。

一种高效的用含水乙醇制备单壁碳纳米管的方法

本文采用流化床反应器,利用MgO作为催化剂载体,以Mo和Fe为催化剂。让Ar气流携带含水的乙醇蒸汽进入反应器,通过化学气相沉积(CCVD)法合成了单壁碳纳米管(SWCNTs)。利用拉曼光谱和透射电镜(TEM)对所合成的单壁碳纳米管质量进行检测。实验结果表明无水乙醇中加入7%的水反应温度在950℃时,制备的单壁碳纳米管的质量最好而且管径分布非常均匀。

单壁碳纳米管分子光谱表征及应用的研究进展

不同结构的单壁碳纳米管(SWCNTs)具有不同的光学性质。着重介绍了单壁碳纳米管的基本光学性质,概述了SWCNTs的吸收光谱、拉曼光谱和荧光光谱3种分子光谱表征技术及其在SWCNTs分离、传感等方面应用的研究进展。系统分析和比较了3种方法的特点,同时展望了分子光谱在SWCNTs表征方面的应用前景。

琼脂糖凝胶电泳法分离金属性和半导体性单壁碳纳米管

琼脂糖凝胶电泳(AGE)是实现金属性单壁碳纳米管(m-SWCNTs)和半导体性单壁碳纳米管(s-SWCNTs)低成本、规模化分离的有效技术之一。本研究利用琼脂糖凝胶电泳分离单壁碳纳米管。通过紫外-可见-近红外吸收光谱和拉曼光谱对色谱带进行分段表征,发现电泳中迁移的最快的部分m-SWCNTs含量最高。考察了琼脂糖的浓度对SWCNTs中m-SWCNTs分离的影响。结果表明:高的琼脂糖浓度有利于m-SWC-NTs的富集,可以通过扩大电荷密度带来的迁移速率的差异来使SWCNTs中的m-SWCNTs得到更有效的分离。

红外CO_2激光制备单壁碳纳米管的研究

介绍了试验用的CO2连续激光制备单壁碳纳米管系统．用CO2连续激光蒸发制备了单壁碳纳米管，所用激光功率为400～900W，用高分辨透射电镜观察发现单壁碳纳米管直径为1．1～1．6nm．随着激光功率的增加管径稍微增加．用波长632．8nm激发光测量了所制备的单壁碳纳米管的一级和二级Raman光谱．比较了用YAG脉冲激光和CO2连续激光制备的单壁碳纳米管的Raman的光谱，发现在Raman特征峰的位置上存在差异．同时．对在室温下用波长10．6μm的红外CO2连续激光制备单壁碳纳米管的工艺条件和生长机理进行了讨论．