一种叫做碳纳米管(CNTs)的亚博网站下载新型材料在广泛的工程应用中引起了广泛的兴趣。这些材料在结亚博网站下载构上与石墨碳相似。单壁碳纳米管(SWNT)的结构可以通过形象化一层石墨卷成的管来概念化，如图1所示。
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图1所示。图解从石墨片的单壁碳纳米管的结构。
多壁碳纳米管
当许多层石墨被卷成一个管时，随之而来的结构被称为多壁碳纳米管(MWNT)。由于管结构的灵敏度和共振现象，这些管的拉曼光谱非常有趣。
换句话说，由电子能带结构产生的光谱具有很强的激发波长依赖性。在碳纳米管中，共振拉曼行为是独特的，因为散射光子和入射光子都有可能与电子激发共振。由于这个原因，拉曼光谱的特征可以诊断CNT类型。
SWNT的拉曼光谱
径向呼吸模式(RBM)是CNT拉曼光谱中最关键的一个方面，通常在100 ~ 250cm范围内观测－1．RBM的频率与纳米管直径的倒数(dt)．在孤立的SWNT情况下，这个关系是[1]:
ωr= 224 /天t
但是，非孤立的单壁碳纳米管受到管间相互作用的影响，这往往会提高RBM的频率。
在多壁纳米管(MWNT)中可以观察到D模或无序带，但当在单壁纳米管中观察到D模或无序带时，假设这是由于管中的缺陷造成的。G模式，也称为TM-切向模式，与- cc -键在石墨平面上的拉伸模式相匹配。这个模式的位置接近1580cm－1．
激发波长的依赖
如前所述，有强烈的激发波长依赖于单壁纳米管的拉曼强度这是由于激光波长直接作用于电子态之间的跃迁。态密度决定了跃迁强度和能量，并且对电子管结构非常敏感。
每个SWNT在特定的激发波长范围内都有一个共振拉曼光谱。图2展示了片aura图，它将RBM的拉曼位移的频率与每一种以(n,m)区分的管的态密度中峰值的能量隔离联系起来。在共振条件下，拉曼信号得到了极大的改善，人们甚至可以记录孤立碳纳米管的拉曼光谱，从中可以确定其电子和结构性质。因此，片aura图总结了包含在拉曼光谱中的所有数据。从图3可以看出，该方法适合选择性地改善不同单壁纳米管的拉曼光谱。
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图2。基于C-C最近邻相互作用能量2.9eV的Kataura图
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图3。在SWNT的粉末表面记录的几个波长的光谱
光谱和空间分辨率
需要高光谱分辨率来分离单个或多个碳纳米管光谱中非常接近的模式。
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图4。SWNT的LabRAM样品束在633nm处的RBM拉曼光谱。
上图所示的RBM光谱表示在激光聚焦体中至少有三个不同的管的集合。
利用中谐振条件，可以识别单个孤立的单壁SWNT的频谱拉曼micro-spectroscopy．这些实验的复杂之处在于在表面定位纳米管。衬底的大面积可以用地图探测。这是检测“热点”的标准方法。
从RBM频率，可以估计管直径在每个测量点。本实验中的管分散在硅衬底上，直径约为0.8nm至1.5nm。尽管激光光斑比管的直径大，但管的共振行为使记录光谱成为可能。
由于纳米管中的光吸收非常高，材料的温度会升高，有时会促进样品的变化。因此，在样品处检查功率密度的影响很重要。由于碳纳米管的温度变化，可以很容易地检测到温度波动和诱发频率下降。
光致发光辐射
除了拉曼散射外，激发样品的光致发光还可以提供碳纳米管结构的信息。这种最新的技术也可以用于研究碳纳米管的物理和化学性质。
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图5。同一样品区域的拉曼和PL强度图。
光致发光和拉曼成像可以用同一仪器在同一区域进行，如图5所示。两张强度图之间的联系很好，得到的数据是互补的
结论
根据所使用的拉曼系统的配置，可以获得关于CNTs的不同类型的信息。拉曼光谱系统在表征SWCNTs结构方面具有很高的潜力，适合获取最大的信息。具有化学和物理性质的结构信息使该技术适合于控制特定应用中SWCNTs的质量。
这些信息来源于HORIBA Scientific提供的资料。亚博网站下载
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