在紫外-可见吸收光谱中,一个单色光束被用于研究吸收情况。与其不一样的是,在傅里叶变换光谱中,被使用的光束中含有很多光频,被样品吸收的光束经测量和修改后含有一个不同的频率组合,给出二次数据点。这一过程重复多次,最后计算机将这些数据进行反向计算,来推断在每个波长上吸收的是什么。由此产生的光谱显示了分子的吸收,样品的传输形成了分子的印记。它被用来鉴定分子中某些官能团的存在。此外,这种技术的独特性在于它是吸收带的集合,有助于确认纯化合物的身份或检测特定杂质的存在。分析石墨烯时,它有助于石墨、氧化石墨烯、还原石墨烯和官能化的石墨烯的表征。
石墨的红外光谱并没有表现出明显的峰值,而在氧化石墨烯中不同类型的含氧官能团的存在可由以下数据证明:在3400cm-1处,O—H伸缩振动;在1720cm-1处,C══O伸缩振动;在1600cm-1处,未氧化的石墨结构域的骨架振动;在1220cm-1处,C—OH伸缩振动;在1060cm-1处,C—O伸缩振动[徐等(Xu et al.),2008]。
还原石墨烯红外光谱峰显示了在3400cm-1处O—H伸缩振动由于脱氧作用而显著减弱。但C══O伸缩振动在1720cm-1处保持不变,C—O伸缩振动在1060cm-1处变得更加强烈,这是因为即使经过肼还原之后,仍然还有剩余的羧基存在[李等(Li et al.),2008]。图4.12给出了石墨、氧化石墨烯和还原石墨烯典型的红外光谱图。(www.daowen.com)
图4.11 原始石墨烯纳米片、亲水性石墨烯纳米片和疏水性石墨烯纳米片的拉曼光谱 Copyrightⓒ 2009 Elsevier Ltd.All rights reserved.Courtesy:Wang et al.,Carbon,47(2009),1359-1364.
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