单壁碳纳米管的拉曼光谱及SERRS光谱研究硕士论文.pdf

河南大学硕士学位论文单壁碳纳米管的拉曼光谱及SERRS光谱研究姓名:陈林涛申请学位级别:硕士专业:光学指导教师:莫育俊20040601河南大学光学专业2001硕士论文单壁碳纳米管的拉曼光谱及SERRS光谱研究摘要碳纳米管是继c60, c,。发现后碳族科学研究中的又一个惊喜。现具有十分深远的意义。首先,它是一种人工合成的准一维量子线碳纳米管的发,为开展低维材料的基础研究打开了方便之门。它不仅丰富了人们对自然界中这一最为寻常的元素的认识,并且由于它所具有的奇异结构、力学及电学性质,使它正逐步被应用于纳米电子器件、功能材料、燃料电池等领域。可以推测,随着人们对碳纳米管认识和应用的不断深入,它有可能对人类未来的生活产生深刻的影响。因此碳纳米管的发现被认为是二十世纪末最重要的发现之一,从而引起了世界各国政府、研究机构和工商界的广泛关注和浓厚兴趣。目前这一领域的研究己成为材料科学、凝聚态物理和化学界研究的前沿和热点。拉曼散射是研究碳纳米管的有力手段之一,对于了解碳纳米管的结构及其物理内涵具有重要的作用。尤其是表面增强拉曼光谱具有很高的灵敏度,使我们能够得到更多的信息,对于揭示碳纳米管的内在性质和结构提供了正常拉曼光谱所不能提供的信息。本论文有以下六部分组成:一:介绍了碳纳米管的发现、结构及相关的制备方法。碳纳米管由于其纳米尺寸和独特的成键结构,使得它具有许多优异的性能。这些优异的性能主要体现在五个方面:碳纳米管的力学性能、电学性能、场发射性能、氢存贮、以及碳纳米管的电化学性能。二:介绍了拉曼散射的基本概念、基本特征和拉曼散射中涉及到的一些基本参量。说明了拉曼散射技术在表征物质结构中的重要应用。另外还叙述了表面增强拉曼散射的发展历史、增强机制及应用。,。通过理论分析,得到了单壁碳纳米管的直径分布和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, / ID值的随激光功率变化曲线。重新对D模的振动进行了归属。 cm",的新峰。四在单壁碳纳米管的低温拉曼光谱测量过程中,发现RBM和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,且特征峰的强度的变化是不可逆的。,在常温下,拉曼信号的强度主要来自于电磁增强效应的贡献。但是,通过单壁碳纳米管分子和金属衬底之间的相互作用也有一部分拉曼信号来自于所谓的化学增强的贡献。,我们采用了物理和化学方法相结合的方式来纯化单壁碳纳米管。并用扫描电子显微镜分析了纯化前后单壁碳纳米管的表面形态,说明了此方法的纯化效果。,通过比较谱峰的频移及形状,分析了纯化对单壁碳纳米管结构的影响。关键词:单壁碳纳米管;拉曼光谱;表面增强共振拉曼光谱;纯化河南大学光学专业2001硕士论文A Study Raman Spectra and Surface-enhanced Resonant RamanSpectra on Single-walled Carbon NanotubesAbstractCarbon nanotubes are another gratifying discovery eeding C60 and C70 incarbon group scientific research, which is of profound significance. Firstly, it is a kindof man-synthesized quasi-one-dimensional quantum wires and facilitates the basicresearch of low dimensional materials. Not only does it enrich people's perception mon element in nature, but also it is gradually applied in the fields ofnano-electronic device, function materials, fuel cell, etc due to its special structure,mechanics and electrics properties. It can be conj