单壁碳纳米管上的含氧功能组:NEXAFS和振动光谱研究
A Kuznetsova1, I Popova, J T Yates
1Department of Chemistry, Surface Science Center, University of Pittsburgh, Pennsylvania 15260, USA.
氧化单壁纳米管 (SWNTs) 用NEXAFS进行了分析. 酸性净化产生碳基和基,通过加热去除,恢复SWNT结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 单壁纳米管 (SWNTs) 是具有多种应用的关键纳米材料.
- 表面功能化显著影响SWNT属性和性能.
- 了解氧化状态是控制SWNT行为的关键.
研究的目的:
- 使用NEXAFS对用等离子激光蒸发 (PLV) 制造的SWNT进行氧化功能组的特征.
- 为了将氧化的PLV-SWNT与HiPco SWNT进行比较.
- 研究SWNTs上的氧化功能组的热稳定性.
主要方法:
- 接近边缘的X射线吸收细结构 (NEXAFS) 光谱在CK边缘.
- 拉曼光谱法 拉曼光谱法
- 红外光谱学 (引用以供比较).
主要成果:
- 对PLV-SWNT的酸性净化引入了碳基 (C=O) 和基 (C-O-C) 组,由pi*(CO) 和sigma*(CO) NEXAFS共振证明.
- 将PLV-SWNT加热到500-600K会降低pi*(CO) 强度;加热到1073K会在C-O-C组分解时消除西格玛*(CO) 共振.
- 拉曼光谱证实SWNT管状结构在加热到1073K后仍然完好无损.
- 在没有酸性处理的情况下,HiPco SWNT 显示了最小的氧化,并且对于这些组没有可检测的 NEXAFS 共振.
- 化PLV-SWNTs表现出类似于HiPco SWNTs的NEXAFS光谱.
结论:
- 酸性处理在SWNT上产生特定的氧化功能组.
- 这些功能组可以在不损坏SWNT结构的情况下通过热去除.
- NEXAFS是一个强大的工具,用于识别和量化SWNT上的氧化物种.
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