2024/04/11 13:27
阅读:36
分享:方案摘要:
产品配置单:
实验室在线拉曼分析仪
型号: RS2000A
产地: 北京
品牌: 鉴知技术
面议
参考报价
联系电话
方案详情:
碳材料结构的拉曼光谱表征
——鉴知科研级拉曼光谱仪在碳材料研究中的应用
碳材料在储氢、半导体器件、锂电池、催化剂载体等领域具有非常广阔的应用前景。其中的碳纳米管和石墨烯产业已经从实验室走向产业化,成为了中国新材料产业乃至制造业实现弯道超车的突破口。据预计,未来中国碳材料市场销量将保持高增长趋势,结合中国动力电池协会发布的锂电池产业数据,预测未来市场年均复合增长率将达到58%,2026年将突破90万吨,有望逼近100万吨大关。
碳材料的表征分析对于材料性能研究至关重要。传统扫描电镜系统能给出材料形貌信息,EDS可以对材料微区成分元素种类与含量进行分析,分子成键信息主要有红外和拉曼光谱两种方法表征,可反映碳材料电化学性能等关键信息。其中拉曼光谱更擅长表征碳材料中C-C,C=C,C≡C,O-O,N≡N等无红外活性的共价键类型,因此成为当下更为常用的无损快速高分辨的分析技术。
拉曼光谱可以高效地表征碳材料的石墨烯层数、层堆叠方式、应变、边界和无序度等信息,是一种极其有效且高精度的实验手段,被广泛地应用在碳材料的实验中。拉曼光谱的主要信息来自拉曼特征峰,蕴含很多信息,包括峰位、峰强、半峰宽等。鉴知技术RS3100科研型拉曼光谱仪在碳材料样品分析方面有许多实际应用案例,下图为实验人员使用RS3100光学探头测试了添加不同含量增强剂的片状样品A、B、C。
图1 测试场景图
在532nm激光激发下,RS3100采集到的单层石墨烯的典型拉曼光谱图如下图所示。其对应的特征峰分别位于1585 cm-1附近的G峰和位于2695 cm-1左右的2D峰,如果石墨烯的边缘较多或者含有缺陷,还会出现位于1355cm-1左右的D峰。对A、B、C三款样品,测量全谱段的原始拉曼光谱有峰高比的差异,A,B,C样品差异内容为ID/IG=0.32,0.31,0.205。
图2 RS3100采集的三种片状碳材料样品的拉曼光谱图
结果表明,可以通过RS3100科研型拉曼光谱仪对石墨烯、碳纳米管、碳复合材料等材料进行表征。
在碳材料制备研究中使用拉曼光谱的主要目的是结构信息的表征,碳材料特征拉曼峰位所对应的一般性解释如下[1,2]:
G峰:在1580 cm-1附近,归属于碳原子面内键的伸缩振动模,与石墨化程度有关;其峰宽与峰强也与缺陷有关;峰位与碳材料形态也有一定关系,如在碳纳米管中该峰会向低波数移动。
D峰:在1350 cm-1附近,归属于无序诱发的六边形布里渊区的边界振动模,用于缺陷表征。
碳材料的D带和G带强度比(ID/IG)ID/IG的比值通常与结构混乱程度和缺陷数量有关,比值越高,说明键合无序、空位和缺陷越多,越有利于电化学性能的提高。
2D峰(也被称为G’峰):在2680 cm-1附近,用于表征石墨烯样品中碳原子的层间堆垛方式(或层数)。
参考文献
[1] 李杰. 碳基电极材料的可控制备及其电化学储能应用研究[D]. 中国科学技术大学, 2022.DOI:10.27517/d.cnki.gzkju.2022.000367
[2] 辛伍红. 碳材料拉曼测试中激发光能量的选择[J]. 化工时刊, 2020,34(06):1-4.DOI:10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2020.06.001
RS3100科研型拉曼光谱仪
1. 产品介绍
鉴知®RS3100科研型拉曼光谱仪是一款高性能的检测设备,可快速无损地对化学品进行分析,具有高灵敏度、高信噪比、低荧光、高稳定性等优异的性能
RS3100采用532 nm波长激发,内置透射光栅光谱仪,和-80 ℃深度制冷科研型相机,并采用多芯光纤收集方案,具有极高的灵敏度,可充分满足化学分析、材料研究等领域的检测需求。
2. 产品特点
高通量、低噪声:配备高通量设计的透射式光栅光谱仪
信噪比高:-80℃科研深度制冷相机,高灵敏度、低噪声
稳定性高:内置小型抗振平台,有效保护光路
软件强大:具备数据采集、数据平滑、降噪、差谱、比对、定量分析方法建立等丰富功能
多功能检测附件:配备固体套筒、液体套筒、密闭检测仓等可适用于固体、粉末、液体等多种不同形态样品的检测
下载本篇解决方案:
更多
应用案例|近红外光谱在石化产品分析中的应用
传统检测方法由于流量、压力以及算法等因素在应用中受到限制,现在以光谱为手段的石化产品分析技术应用面越来越宽。原子光谱可分为X射线、紫外荧光以及可见光;分子光谱可分为近红外、中红外、太赫兹以及核磁共振,可进行分子官能团的分析。分子光谱技术逐渐成为油品及石化产品分析的主流技术。
石油/化工
2024/06/28
经皮非侵入性血糖检测中葡萄糖拉曼峰直接观测
糖尿病作为一种慢性代谢性疾病,其发病率在全球范围内持续上升,给患者的生活质量和社会医疗资源带来了巨大负担。血糖监测是预防和控制糖尿病及其并发症的关键手段,目前的检测方法如家用指尖血血糖仪和动态血糖仪等在使用中存在疼痛问题和诸多不便,而非侵入性血糖检测技术能够有效解决这些问题,对糖尿病的预防和治疗具有重要意义。 在非侵入性血糖检测技术中,拉曼光谱作为一种潜力巨大的检测手段,近年来得到了广泛关注。基于近年来拉曼光谱在非侵入性血糖检测方面的研究进展,北京鉴知技术有限公司开展了初步实验研究探讨非侵入性血糖检测的可行性,并取得了突破性进展。
医疗/卫生
2024/06/24