碳材料拉曼光谱特征峰

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划碳材料拉曼光谱特征峰　　炭素材料的拉曼光谱(Ramanspectrumofcarbonmaterials)　　光通过介质后产生散射光；散射光的波数改变在10～4000cm-1范围内，这部分散射光所形成的光谱称为拉曼光谱。l928年印度物理学家拉曼(C．V．Raman)首先用苯在实验上证实了这种散射的存在，因而得名。前苏联物理学家兰茨贝格等在研究石英晶体的散射谱时也观察到这一现象。20世纪60年代激光问世后，为拉曼技术提供了单色性、

2、偏振性、方向性极好的强光源。拉曼技术获得了迅速发展，成为材料科学研究中的重要手段之一。在炭素材料的研究和鉴定中拉曼光谱的应用也日益广泛。　　拉曼光谱的产生可用经典图像加以简单说明。分子振动时各原子问的相对位置发生变化，其电极化率α可写成：　　(1)式中α0为原子在平衡位置时的电极化率，α1为电极化率随位置变化的部分，ν0是原子简正振动频率。在频率为v的外电场E的作用下，如外电场E的振动为：　　则分子感生的偶极矩P为：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。

3、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　所以，感生偶极矩不但以外电场频率v振动产生弹性散射，而且频率振动产生非弹性散射，并在v的两侧对称分布。这就是拉曼光谱。同样，分子转动也可能产生频率改变的拉曼散射。　　拉曼散射的频率与入射光频率之差叫拉曼位移，通常也称为拉曼光谱频率。　　石墨具有六角碳网结构，网面内晶格振动具有拉曼活性。这种振动称为E2g型振动。E2g型振动有两种E2g(1)和E2g(2).网面的相互振动，称为层面之间的剪切振动模式。由于石墨网　　面之间的相互作

4、用很弱，与这种振动相对应的拉曼谱频率很小，只为42cm-1。E2g为石墨晶格　　网面内的伸缩振动，有时又称为高频面内振动模式。这种振动较为强烈，在拉曼谱上对应的频率为l580cm。结构良好的石墨晶体，在这一频率附近有一尖锐的特征峰，特称为G线或G带，表征碳的sp2键结构。结构完美的天然石墨的G线位于1575cm-1。　　含有畸变结构的石墨微晶常常还有一条谱线在1350cm-1附近，称为D带。石墨材料的拉曼谱比较复杂，在1623cm-1附近的峰称作D,带，甚至在42cm处还可隐约地见到一个峰。D带、G带和D7带的积分强度分别记为在炭素材料文献

5、中常称为拉曼谱比值R，R=ID/JG，ID　　与JG之比称为R，R值越大，石墨晶体越小，即晶体宽度L。与R成反比。常被引用的表达式为　　La=/R(nm)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　(4)　　据称R在0．1至1000范围内，激光源为488至514nm时，这一关系都可靠，(图2)甚至发展成用拉曼谱测定L。的一种简便方法。同一种炭素材

6、料，经不同热处理后，测定L。的大小用拉曼谱法十分方便，见图3。但这一关系对不同种类的炭素材料并不完全相同。聚酰亚胺(kapton)的分子结构见图4。一b图1石墨晶格网面内E爰’振动示意图　　，　　炭素材料和石墨材料的拉曼光谱各种炭素材料和石墨材料的拉曼谱示于图5、图6。天然石墨表现出一条显著的G带，但没有D带出现。易石墨化焦炭，即使经过3000℃的高温　　处理，除G带外仍有D带出现。石墨材料经过磨碎或者在石墨材料中存在有缺陷的不完全结晶中常有D带。这可能是由于结晶的局部结构由六方对称性移向更低的对称性或完全失去对称性而形成。D带的相对强度是

7、结晶结构紊乱程度的反映。经过3000℃高温处理，易石墨化焦炭的D带较弱，而难石墨化的玻璃炭，其D带的强度却几乎没有减小，这说明还残留许多结构缺陷未能除去。　　拉曼光谱中，D带与G带的强度比R可作为炭素材料的石墨化程度的一种评价参数(表　　1)。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　随热处理温度的上升，R值都减少，各种炭素材料都进一步石墨化。

8、R值达到0．2以下时，其平均面间距d00：接近天然石墨，可以认为是高度石墨化的炭素材料。图6中问相沥青炭纤维在热处理(HTT)中拉曼谱的变化　　金刚石的拉曼光谱金刚石的拉曼光谱的