Raman(2013)
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超声剥离二次膨胀石墨制备石墨烯纳米片郭晓琴;黄靖;王永凯;陈雷明;余小霞;张锐【摘要】以天然鳞片石墨为原料,氧化插层制备可膨胀石墨,微波热解膨胀后,对膨胀石墨进行二次氧化插层并微波膨胀,采用超声剥离法制备出包含大量少层数碳原子的石墨烯纳米片.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱(Raman)对其结构和形貌进行分析.结果表明,氧化插层增大了石墨层间距,膨胀石墨更易于进一步氧化插层引入含氧基团;在微波作用下,石墨内部含氧基团热分解放出气体,进一步增大石墨层间距,甚至部分剥离;对二次膨胀处理的石墨薄片进行超声剥离可得到石墨烯纳米片,大部分石墨烯层数低于5层.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)012【总页数】4页(P1800-1803)【关键词】氧化插层;微波膨胀;超声剥离;石墨烯纳米片【作者】郭晓琴;黄靖;王永凯;陈雷明;余小霞;张锐【作者单位】郑州航空工业管理学院机电工程学院,河南郑州450015;中国人力资源和社会保障出版集团,北京100029;郑州航空工业管理学院机电工程学院,河南郑州450015;郑州航空工业管理学院机电工程学院,河南郑州450015;郑州航空工业管理学院机电工程学院,河南郑州450015;郑州航空工业管理学院机电工程学院,河南郑州450015【正文语种】中文【中图分类】TQ127.11 引言石墨烯是由碳原子以SP2杂化连接的单原子层构成的二维碳素材料[1],长程π-π共轭结构给其带来了优异的电学、光学和力学性质。
自从2004年英国曼彻斯特大学的Novoselov等[2]利用胶带剥离高定向石墨获得石墨烯以来,石墨烯和石墨烯纳米片(GNSs)以其独特的结构和性能引起研究人员的广泛关注,已成为材料、化学、物理等众多领域研究的热点[3-6],具有广阔的应用前景。
目前制备石墨烯的方法主要有机械分离法[7]、氧化还原法[8,9]、化学气相沉积法[10]、晶体外延生长法[11]和有机合成法[12]等多种制备方法。
导演: Rakesh Roshan
主演: Hrithik Roshan / Rekha / Riya Sen
类型: 科幻
制片国家/地区: 印度
语言: 印地语
上映日期: 2013-11-01(印度)
片长: 152分钟
又名: 克里斯3 / Krrish 3
评分: 豆瓣 5.7
剧情概要:
克里斯击溃邪恶的阿亚博士之后,从死亡边缘把他的父亲R罗赫特救了回来,克里斯继续与邪恶作斗争维护苍生。
如今克里希纳与普瑞雅婚后生活十分的幸福美满,他的父亲罗赫特用他的科研成就致力于造福社会。
克里斯成为人们最爱戴的救世英雄,然而,他们却不知道,另有一股黑暗势力在这个世界的某一处悄然滋生。
卡尔,一个邪恶的天才,滥用他的天赋异能,肆意制造恐惧、死亡、破坏。
他拥有一支非常危险的军队,不久之后, 卡尔的邪恶计划开始付诸行动。
克里斯和罗赫特都意识到:他们所面临的是一次前所未有的危机,只有他们齐力同心才能对付,但是最终当克里斯、罗赫特与卡尔和他的军队正面交锋时,让他们都未曾预料到的是,卡尔的强大,不仅是让世界陷入灾难的深渊,还让克里斯的力量和爱以及他的家人面临严峻的考验…
《印度超人3》讲述的是克里斯击溃邪恶的阿亚博士,救回父亲罗赫特。
自此克里斯成为了人民保护神,用超能力维护安宁,罗赫特则用科研成就造福社会。
不料邪恶再现,天才卡尔滥用天赋肆意制造恐惧、死亡、破坏,克里斯和罗赫特面临的是一次前所未有的危机。
拉曼光纤放大器的发展现状拉曼光纤放大器是密集波分复用(DWDM)通信系统的重要组成部分,因此研究如何提升FRA的各项性能成为DWDM通信系统中的一项重要内容。
综述了拉曼光纤放大器国内外的研究和发展现状,介绍了国内外多款光纤拉曼放大器的产品性能特点。
最后,展望了光纤拉曼放大器的发展趋势。
标签:光纤拉曼放大器;密集波分复用;增益平坦;偏振相关增益;带宽Abstract:Raman fiber amplifier is an important part of dense wavelength division multiplexing (DWDM)communication system,so how to improve the performance of FRA becomes an important part of DWDM communication system. The research and development of Raman fiber amplifiers at home and abroad are reviewed,and the performance characteristics of many kinds of optical Raman fiber amplifiers at home and abroad are introduced. Finally,the development trend of Raman fiber amplifier is prospected.Keywords:Raman fiber amplifier;dense wavelength division multiplexing;gain flatness;polarization dependent gain;bandwidth引言隨着全球网络化、社会信息化的快速发展,人们对光纤通信系统的传输速率和容量的需求越来越高,而密集波分复用(DWDM)技术以其能够更加充分地利用光纤的巨大资源的优势,从而得以快速发展。
Raman水汽探测激光雷达的设计一、原理水汽是大气的一个重要组成部分,由于蒸发作用,水汽扩散到空气中,并被风和对流运动给输送到不同的地区,其在降水、云的形成、天气和气候灾害的预测中起着重要的作用。
激光雷达大气探测技术,主要是利用激光与不同大气粒子相互作用产生的后向散射回波信号,通过一定的反演算法实对不同大气物理量的探测和研究。
对于大气水汽,利用拉曼激光雷达探测技术获取大气水汽分子等的振动拉曼散射谱线,可反演获得大气水汽的垂直分布变化[1]。
水汽拉曼激光雷达是一种主动遥感装置[2],其基本原理是利用水汽分子和氮气分子的拉曼散射效应。
拉曼散射是一种非弹性散射,散射频移仅仅决定于散射分子的组成成分,而与入射光波长没有关系。
当激光与大气分子相互作用时,分子中的电子吸收光子,从而跃迁到高能级,因为分子的振动和转到,它不再回到原来的能级,从而产生的散射光频率与入射光频率不相等,频移量跟分子的结构有关[3]。
拉曼散射入射的光子与分子之间进行能量的交换,若入射光频率为v0,则拉曼散射频率为v s=v0±∆v,│∆v│表示拉曼散射的频移量。
v0−│∆v│表示分子吸收能量激发出高能级,得到拉曼散射斯托克斯谱线,v0+│∆v│表示分子降低能级把能量转移到散射光子,得到反斯托克斯谱线[4]。
对于N2和O2,它们的拉曼效应振动和转动能级之间的电偶极跃迁选择定则为∆v=0,±1;∆J=0,±2。
其中∆v=∆J=0时表示瑞利散射,∆v=1时产生斯托克斯谱线,∆v=−1时产生反斯托克斯谱线,∆v=0;∆J=±2时为转动拉曼散射,∆v=±1;∆J=0,±2时为振动-转动拉曼散射。
对于给定的振动拉曼谱线,存在着Q、O、S三个分支,Q支表示∆J=0时的跃迁,S支表示∆J=2时的跃迁,O支表示∆J=−2时的跃迁。
三个分支的拉曼微分后向散射截面值分别在下面列出。
Q支振动拉曼散射后向散射截面为(dσj dΩ)Q =(2π)4b j 2 (v 0+∆v j )41−exp (−ℎc∆v j KT )g j (îj 2+7180a ̂j 2) (1) O 支和S 支支振动拉曼微分后向散射截面为(dσj dΩ)o+s =(2π)4b j 2 (v 0+∆v j )4 1−exp (−ℎc∆v j KT )g j 760a ̂j 2 (2) 总的振动拉曼散射后向截面为(dσj dΩ)T =(2π)4b j 2 (v 0+∆v j )4 1−exp (−ℎc∆v j KT )g j (îj 2+745a ̂j 2) (3) 式中b j 为第j 个振动模的零点振动振幅,∆v j 为波数,T 为绝对温度,îj 2是偏振张量的各向同性部分,a ̂j 2是偏振张量的各向异性部分,g j 为第j 阶振动模简度。
矿用分布式光纤测温系统软件设计与实现田兵【摘要】随着煤矿井下机械化程度的提高,由电气设备故障引起的灾害越来越多,温度作为火灾预警的主要参数,对其准确、快速检测尤为重要。
采用分布式光纤测温技术,实现了对矿井温度场无盲区的测量;针对主流厂家的测温主机,设计并实现了具有统一的监控解决方案、标准的驱动接口、实时监测、预警等功能的测温系统软件。
现场应用验证,系统可以定位与预警引发火灾的热源。
%With the improvement in the level of mechanization of the coal mine,mine disasters caused by electrical equipment failure are increasing.As the main parameters of the fire alarm,it is particularly important to accurate and rapid detection the temperature.With the technology of temperature measurement used by DTS,we implement the measurement for global temperature field with no blind area.Ac⁃cording to mainstream manufacturer′s temperature host,we implement a temperature measurement system software,which has unified monitoringsolution,standard driver interface,real⁃time monitoring and fire alarm function.Through the application in the field,the sys⁃tem can accurately and early warning and positioning heat source.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2016(050)008【总页数】5页(P105-109)【关键词】分布式光纤测温;温度监测;火灾预警【作者】田兵【作者单位】中煤科工集团重庆研究院,重庆 400039; 瓦斯灾害应急信息技术国家重点实验室,重庆 400039【正文语种】中文【中图分类】TD76我国是一个煤炭资源较丰富的国家,也是一个对煤炭资源比较依赖的国家,在我国能源结构中,煤炭占我国一次能源生产和消费的70%左右,预计到2050年仍将占50%以上[1]。
第三代半导体材料氮化镓的拉曼光谱分析作者:***来源:《无线互联科技》2024年第03期摘要:第三代半导体材料中氮化镓是高频电子器件、大功率电子器件和微波功率器件制造领域的首选材料。
为了实现高质量氮化镓材料的外延生长,并且精准表征氮化镓外延材料的特性,文章对氮化镓外延材料进行了深入的拉曼光谱分析。
实验结果表明,对氮化镓外延材料进行拉曼光谱分析时最佳扫描范围是100~1 000 cm-1、最佳曝光时间是5 s、最佳光孔直径为100 μm,从而更精准地表征氮化镓外延材料,进而对微波功率器件的性能提升起到推动作用。
关键词:第三代半导体材料;氮化镓;拉曼光谱中图分类号:TN304 文献标志码:A0 引言第三代半导体材料出现后,逐步形成以氮化镓材料[1]为代表的一系列半导体材料,其中还包括碳化硅和金刚石等。
第三代半导体材料有其独有的特性,比如禁带宽度大、电子迁移率高以及击穿场强大等[2]。
在半导体材料进行异质外延时,有2种因素会导致外延层产生应变。
拉曼光谱测试仪就是利用这一原理进行工作。
这2种因素包括:衬底材料的膨胀系数与外延层的膨胀系数存在较大差异、衬底材料的晶格常数和外延材料的晶格常数存在较大差异。
在半导体中引入残余应力,会使得半导体能带结构以及外延层的结构性质产生变化,当应力较大时还会引起外延层产生裂纹。
拉曼峰的位置能够显示样品的成分分布,其中包括化学组成、结构和形态等。
峰位位移能够显示样品的属性分布,其中包括应力和温度。
拉曼散射光谱在研究材料各项性能和晶格等方面起到很大作用,其优势在于非接触性、非破坏性,并且不使用特殊的样品制备[3-4]。
氮化物半导体中存在特殊的化学键,这种化学键属于共价键和离子键的混合型,并且很容易受激光辐射,正因如此更适合用拉曼散射来进行分析[5]。
若要提升微波功率器件的性能,需要从提高第三代半导体材料氮化镓的晶体质量出发,对氮化镓材料进行深入详尽的拉曼光谱分析。
1 实验方法氮化镓外延材料中产生残余热应变,这是由衬底材料的膨脹系数与氮化镓外延层的膨胀系数存在巨大差异造成的。
工具变量法( Instrumental Variable,IV) 、双重差分法( Difference-in-Difference,DID) 和断点回归设计( Regression Discontinuity Design,RDD) 成为应用微观计量研究中运用最广泛的方法。
断点回归是拟随机实验方法中揭示因果效应最有效的一种方法,可以视作是一种特殊的倾向值匹配,它不需要对多个混淆变量控制,而是考虑一个个体是否接受某个自变量的影响。
RDD 优势:更接近于随机试验的拟随机实验方法,从理论上讲是一种更好的因果识别方法。
拟随机实验方法是以统计控制模拟实验控制,从而检验因果假设。
Lee(2008)认为在随机实验不可得的情况下,断点回归能够避免参数估计的内生性问题,从而真实反映出变量之间的因果关系。
1960 年就已被Thistlethwaite 和Campbell( 1960)提出,Lee 和Lemieux ( 2010)提出了运用RDD 做经验研究的规范。
RDD 适用条件:符合非混淆假设。
在断点附近有较多观测值,对数据要求很高。
强制变量一定要非常干净,强制变量的临界值不得用于作为实验之外的干预。
断点回归设计的基本逻辑哲学逻辑:Holland(1986)通过总结自然科学、社会科学的大量研究和讨论,提出科学的解决方案和统计的解决方案两种解决因果问题的方案,科学的解决方案主要包括重复实验和随机实验。
断点回归的主要思想,运用随机实验思想,控制研究的样本近似于随机分布在临界值附近,小于临界值的样本作为控制组,大于临界值的样本作为实验组,通过比较它们的差别来研究干预变量和结果变量之间的因果联系。
统计逻辑:通过统计控制,使得非实验的调查数据尽可能地随机分布在临界值附近,同时,满足非混淆假设,就是要求结果变量独立于干预变量。
解决了传统方法中个体异质性和混杂因素的问题。
非混淆假设要求研究对象是随机地分配到实验组和对照组,即二分量D(实验处置变量)本身和最后的实验结果Y1(接受实验的结果——事实)、Y0(未接受实验的结果——反事实)没有关系(工具变量思想),换句话说,Y1、Y0独立于D。
亚微米级钛酸钡的晶相与形貌调控及其立方-四方晶相转变DING Houyuan;SHANG Shaoming;GU Dan;QIN Gaomin;LIU Hao;ZHAO Beibei【摘要】以α钛酸和八水合氢氧化钡为原料,采用低温固相法制备出均一性良好的亚微米级四方相钛酸钡,研究了焙烧工艺(焙烧温度、焙烧时间、升温速率和焙烧方式)对钛酸钡微观形貌结构、晶相含量、晶粒大小和晶相转变温度的影响.通过SEM、XRD和Raman等手段对钛酸钡样品进行了表征,其结果表明四方相钛酸钡晶粒大小为亚微米级,在300℃由亚稳态立方相钛酸钡晶相转变而来,600℃时钛酸钡晶粒以立方体形貌为主,700℃时钛酸钡粉体中以四方相钛酸钡为主.无论是晶相转变温度还是焙烧温度均较传统温度显著降低.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2018(049)012【总页数】6页(P12211-12216)【关键词】钛酸钡;低温固相法;焙烧工艺;晶相转变;功能粉体【作者】DING Houyuan;SHANG Shaoming;GU Dan;QIN Gaomin;LIUHao;ZHAO Beibei【作者单位】;;;;;【正文语种】中文【中图分类】TQ1740 引言四方相钛酸钡(T-BaTiO3)由于其较好的压电、铁电性能、低介电损耗和高介电常数等优点,广泛应用在多层陶瓷电容器(MLCC)、光电器件、PTC热敏电阻和压电传感器等电子元器件中[1-4]。
随着电子元器件小型化和高性能化趋势发展,一种具有结晶度高、晶相含量高、纯度高、粒度分布窄、均一性好和粒径小而可调控等特征[5-7]的T-BaTiO3粉体,具有良好的应用前景与价值。
传统固相法[8-9]制备钛酸钡(BaTiO3)是通过高温下焙烧BaCO3和TiO2获得的,该法得到的BaTiO3晶粒大小多为微米级、均匀性较差、表面活性差和高度团聚等缺点。
由于传统固相法无法满足要求,更多的展开溶胶-凝胶法[10-11]、水热法[13-14]和沉淀法[15]等液相法进行BaTiO3的制备研究,然而液相法也存在着结晶度和四方相含量低等粉体质量问题,以及制备过程中的废液产生、成本和二次煅烧带来的能耗等问题。
[Article]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.-Chim.Sin.2013,29(1),117-122January Received:August 24,2012;Revised:October 22,2012;Published on Web:October 24,2012.∗Corresponding author.Email:zwg@;Tel:+86-22-27402251.The project was supported by the Natural Science Foundation of Tianjin,China (11JCYBJC01900).天津市自然科学基金(11JCYBJC01900)资助项目ⒸEditorial office of Acta Physico-Chimica Sinicadoi:10.3866/PKU.WHXB 201210234石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能王宏智高翠侠张鹏姚素薇张卫国*(天津大学化工学院杉山表面技术研究室,天津300072)摘要:以苯胺和氧化石墨烯(GO)为原料,采用电化学方法制备了石墨烯/聚苯胺(GP)复合材料.利用X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、X 射线光电子能谱分析(XPS)对其结构、微观形貌进行了表征,并对复合材料电化学性能进行了测试.结果表明,复合材料保持了石墨烯的基本形貌,聚苯胺颗粒均匀地分散在石墨烯表面,复合材料在500mA ·g -1的电流密度下比电容达到352F ·g -1,1000mA ·g -1下比电容为315F ·g -1,经过1000次的充放电循环后容量保持率达到90%,远大于石墨烯和聚苯胺单体的比电容.复合材料放电效率高,电解质离子易于在电极中扩散和迁移.关键词:石墨烯;聚苯胺;复合;电化学制备;性能中图分类号:O646Synthesis and Electrochemical Performance of Graphene/PolyanilineWANG Hong-ZhiGAO Cui-XiaZHANG PengYAO Su-WeiZHANG Wei-Guo *(Shan Shan Research Office of Surface Technology,College of Chemical Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,P .R.China )Abstract:Graphene/polyaniline composites (GP)were prepared from aniline and graphite oxide using an electrochemical method.The structure characterization and surface morphology were investigated using X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),Raman spectroscopy,and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),and its electrochemical properties were measured.The results show that the composite keeps the basic morphology of graphene and that the polyaniline particles are uniformly dispersed.The specific capacitances of the composite materials reach 352and 315F ·g -1at 500and 1000mA ·g -1,respectively,higher than those of graphene and polyaniline.The majority (90%)of the capacitance remains after 1000cycles of charge and recharge at 1000mA ·g -1.The composite shows potential for use in supercapacitors.Key Words:Graphene;Polyaniline;Composite;Electrochemical preparation;Property1引言石墨烯(ERGO (electrochemically reducedgraphite oxide))以其优异的电学、力学和热学性质,成为储能材料领域研究的热点.1,2通过表面修饰可使石墨烯基材料具有良好的功率特性、较高的能量密度和良好的电化学稳定性,在超级电容器电极材料方面有很好的应用前景.2-8Li 等9通过静电排斥的方法得到氧化石墨烯(GO)的稳定分散液,然后用插层法将制备好的聚苯胺(PANI)纳米纤维嵌入到石墨烯各层之间,制备出了石墨烯/聚苯胺纳米纤维插层复合材料,其比电容、拉伸强度和循环性能相对于单纯的聚苯胺纳米纤维都要优异.Xu 等10在苯胺的酸性溶液中以石墨烯为基体采用原位氧化聚合的方法得到了垂直生长于石墨烯表面的聚苯胺纳米117Acta Phys.⁃Chim.Sin.2013V ol.29纤维复合物,这种材料体现出了良好的协同作用,因此比电容和充放电循环稳定性能都比单纯的石墨烯和聚苯胺要更为出色.电化学方法可在更小的尺度上控制纳米材料的生长,进而得到结构更为精细的石墨烯复合材料.11,12本文利用改进的Hummers法13制备氧化石墨烯,经超声分散后与苯胺混合滴涂在ITO导电玻璃上,然后经电化学一步氧化还原得到石墨烯/聚苯胺(GP)复合材料,并对复合材料表面形貌、结构和性能进行了分析研究.此方法制备过程简单,无须使用高强毒性还原剂,制备出的电极材料无需进行产物的分离,可在集流体上直接进行沉积,进而组装成器件,对石墨烯在超级电容器领域的应用进行了有意义的探索.2实验部分2.1石墨烯/聚苯胺薄膜的电化学制备将5mg氧化石墨烯分散在10mL水中,超声2 h得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液,再向该溶液中加入35mg苯胺(分析纯)单体,超声0.5h,得到氧化石墨烯/苯胺混合分散液.用微量注射器将其滴涂在预处理过的1cm×1cm ITO导电玻璃表面,晾干得到氧化石墨烯/苯胺复合电极.采用同样的方法制备不加苯胺单体的氧化石墨烯电极.采用三电极体系,利用循环伏安(CV)法在电化学工作站一步制得石墨烯与石墨烯/聚苯胺复合材料.工作电极分别为氧化石墨烯电极和氧化石墨烯/苯胺复合电极,辅助电极为钌钛网,参比电极为饱和甘汞电极(SCE),电解液为1mol·L-1H2SO4,电位扫描范围为-1.3-1.0V,扫描速率为50mV·s-1,所制备的石墨烯/聚苯胺复合材料中石墨烯含量为12.5%(w).作为对比的聚苯胺也采用循环伏安法,电解液中苯胺浓度为0.25mol·L-1,硫酸(分析纯)浓度为0.25mol·L-1,pH为2-3.扫描范围为-0.2-0.9V,辅助电极为钌钛网,参比电极为SCE,研究电极为ITO导电玻璃.2.2石墨烯/聚苯胺薄膜的表征及性能测试采用美国FEI公司的Nanosem430型扫描电子显微镜(SEM)和荷兰Philips公司的Tecnai G2F20型透射电子显微镜(TEM)对GP进行形貌观察.采用美国热电公司的DXR Microscope激光显微拉曼光谱仪、美国Perkin-Elmer PHI-1600X射线光电子能谱仪、荷兰PANAlytical公司XʹPert X射线衍射仪对GP进行结构及成分分析.CHI660电化学工作站,上海辰华公司,测试GP(作为研究电极)在1mol·L-1H2SO4中的电化学活性,参比电极为SCE,辅助电极为钌钛网.3结果与讨论3.1石墨烯/聚苯胺复合薄膜的形成机理图1是一步法合成石墨烯/聚苯胺复合材料的循环伏安曲线.在第一圈扫描中从0.4V开始有明显的阳极电流,并且在0.6V处产生一小的电流峰,此电流峰对应于苯胺的氧化聚合.14随着扫描圈数的增加,氧化电流峰逐渐降低并消失;在第一圈扫描中从-0.5V开始有明显阴极电流,并且在-0.9V处产生阴极电流峰,对应于氧化石墨烯片层表面和边缘含氧官能团的还原过程,15-17随着循环次数的增加,这一阴极电流峰逐渐减小并最终消失.氧化还原过程同时伴随着电极颜色由黄到黑的变化,这也印证了氧化石墨烯被还原为石墨烯.3.2石墨烯/聚苯胺复合薄膜的结构表征图2为氧化石墨烯、石墨烯及石墨烯/聚苯胺复合材料的X射线衍射图.氧化石墨烯在2θ约为11.6°附近有一个对应于氧化石墨烯(001)晶面的较强的衍射峰.石墨烯与石墨烯/聚苯胺复合材料在2θ为26.0°附近均出现一个较弱的漫峰,对应于石墨烯的特征峰,18该漫峰可能是由于石墨烯片层之间无规则搭接的结果.图中右上角为石墨烯/聚苯胺复合材料局部放大图,2θ为22.0°左右的峰应该对应于无定形的聚苯胺,25.0°左右的峰可能是聚苯胺的结晶峰,这与文献19-21报道的聚苯胺的特征峰相吻合,可以证实复合材料中聚苯胺的存在.图3为氧化石墨烯、石墨烯和石墨烯/聚苯胺复图1制备的石墨烯/聚苯胺(GP)复合材料的循环伏安曲线Fig.1Cyclic voltammogram(CV)curves of the prepared graphene/polyaniline(GP)composite material118王宏智等:石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能No.1合材料的拉曼光谱.氧化石墨烯在1348cm -1处的D 峰和1588cm -1处的G 峰经过电化学还原后分别移动到了1355和1594cm -1处,对应于石墨烯的D 峰与G 峰.石墨烯/聚苯胺复合材料在1348、1600和2700cm -1处存在拉曼特征峰,分别对应于石墨烯的D 峰与聚苯胺C ―N +键的相互作用、石墨烯的G 峰与聚苯胺上C ―C 键的相互作用和石墨烯的2-D 峰,22其D 峰与G 峰的强度比要高于石墨烯,表明复合材料的无序度增加,这可能是由于聚苯胺和石墨烯片层强烈的相互作用造成的.在聚苯胺中,醌/苯环C ―H 键的特征峰由于石墨烯与聚苯胺之间的相互作用,从1167cm -1移动到1177cm -1处,8也说明在石墨烯/聚苯胺复合材料中苯胺上的醌环与石墨烯上碳环之间的相互作用十分显著.图4为石墨烯/聚苯胺复合材料的XPS 谱图.从碳谱中可以看出,氧化石墨烯经电化学还原后,在其表面仍残留有微量含氧官能团,23而氮谱中N +*/N 的高比例说明了复合材料中聚苯胺的掺杂程度很高.24聚苯胺的导电性和它的掺杂程度密切相关,因此石墨烯/聚苯胺复合材料具备良好的导电性.从SEM 照片(见图5)中可以观察到,宏观上石墨烯/聚苯胺复合材料保持了石墨烯的褶皱形貌,聚苯胺较均匀地分散在石墨烯片层上.可以推测,氧化石墨烯与苯胺发生了原位吸附,随后苯胺在石墨烯表面原位聚合.图2氧化石墨烯、石墨烯与石墨烯/聚苯胺复合材料的XRD 图谱Fig.2XRD patterns of graphene oxide (GO),graphene (ERGO (electrochemically reduced graphite oxide)),andGP composite material(a)GO;(b)ERGO;(c)GP;the inset shows the enlargement of(c).图3GO 、ERGO 和GP 复合材料的拉曼光谱Fig.3Raman spectra of GO,ERGO,and GPcomposite material(a)GO;(b)ERGO;(c)GP图4GP 复合材料薄膜的XPS 谱图Fig.4XPS spectra of GP composite material film(a)C 1s spectrum;(b)N 1sspectrum图5ERGO 和GP 复合材料的SEM 图Fig.5SEM images of ERGO and GP composite material(a)ERGO;(b)GP119Acta Phys.⁃Chim.Sin.2013V ol.29图6为石墨烯/聚苯胺复合材料的TEM 图,从图中可以看出其边缘石墨烯为单层或少数层,表明在其还原过程中并没有发生大量的团聚现象.而聚苯胺均匀覆盖在石墨烯的表面,这也有利于稳固复合物的结构从而可以在充放电过程中获得比较高的比电容和优异的循环性能.3.3石墨烯/聚苯胺复合薄膜的电容性能测试图7为石墨烯/聚苯胺复合材料、电化学还原的石墨烯以及聚苯胺的循环伏安曲线.图中接近于矩形的为石墨烯的循环伏安曲线,说明其具有很好的双电层电容性能;而石墨烯/聚苯胺复合材料的循环伏安曲线具有明显的氧化还原峰,峰1ʹ对应于聚苯胺还原态的生成,峰1为其对应的还原峰;峰2ʹ则反应了中间氧化态的生成,峰2为其对应的还原峰;峰3ʹ代表完全氧化态聚苯胺的生成,峰3对应于其还原峰,25这也正是其赝电容的主要来源.复合材料与聚苯胺的循环伏安图接近,出峰位置略有偏移,这可能是石墨烯与聚苯胺相互作用的结果.图8为石墨烯/聚苯胺复合材料在不同电流密度下的充放电曲线,当电流密度由500mA ·g -1升到5000mA ·g -1时,复合材料比电容由352F ·g -1降为229F ·g -1,电容保持率近65%,倍率性能较好.从图中曲线可以看出,由于聚苯胺赝电容的存在,提高了复合材料比电容,因此石墨烯/聚苯胺复合材料的充放电曲线与石墨烯不同,并非标准的等腰三角形.图9为石墨烯、聚苯胺、石墨烯/聚苯胺复合材料在500mA ·g -1下充放电曲线及1000mA ·g -1下比电容的循环性能曲线.在500mA ·g -1下,石墨烯/聚苯胺复合材料的比电容(352F ·g -1)远大于石墨烯(143F ·g -1)与聚苯胺(220F ·g -1)的比电容.在1000mA ·g -1下,经1000次充放电过程之后,三者的比电容都在下降后趋于平缓,石墨烯/聚苯胺复合材料比电容的保持率在90%左右,这说明其电化学稳定性优异,与Lu 等26采用化学法制备石墨烯/聚苯胺复合图6ERGO 和GP 复合材料的TEM 图Fig.6TEM images of ERGO and GP composite material(a)GP (low magnification);(b)GP (high magnification);(c)ERGO图7GP 复合材料、聚苯胺(PANI)和ERGO 的循环伏安曲线Fig.7CV curves of GP composite material,polyaniline (PANI),and ERGO(a)GP;(b)PANI;(c)ERGO图8GP 复合材料在不同电流密度下的充放电曲线Fig.8Charge-discharge curves of GP compositematerial at different current densitiesj /(mA ·g -1):(a)500;(b)1000;(c)2000;(d)4000;(e)5000120王宏智等:石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能No.1物相比,在1000mA ·g -1下,比电容提高了31F ·g -1.图10为石墨烯、聚苯胺和石墨烯/聚苯胺复合材料在硫酸溶液中的交流阻抗图谱.从图中可以看出,三者的交流阻抗图差别不大.曲线半圆部分的直径代表电荷在电极内的迁移电阻,石墨烯和复合材料内阻比聚苯胺略小,这有利于电解质离子在电极中扩散和迁移.并且三者低频区的直线斜率接近90°,均体现了良好的电容性能.4结论本文利用电化学法制备了石墨烯和石墨烯/聚苯胺复合材料,结构及成分分析结果表明,复合材料中聚苯胺与石墨烯之间产生了相互作用.电化学测试表明,复合材料在1000mA ·g -1的电流密度下比电容达到了315F ·g -1,并且在1000次循环之后容量保持率达到了90%,电化学性能优良.这种方法可在集流体上直接沉积石墨烯和石墨烯/聚苯胺复合材料,继而组装成器件,用于制备超级电容器.References(1)Miller,J.R.;Outlaw,R.A.;Holloway,B.C.Science 2010,329,1637.doi:10.1126/science.1194372(2)Chen,S.M.Preparation of Novel Carbon Materials and Their Application in Electrochemical Field.M.E.Dissertation,Beijing University of Chemical Technology,Beijing,2010.[陈思明.新型石墨材料的制备及其在电化学领域方面的应用[D].北京:北京化工大学,2010.](3)El-Kady,M.F.;Strong,V .;Dubin,S.;Kaner,R.B.Science 2012,335,1326.doi:10.1126/science.1216744(4)Korenblit,Y .;Rose,M.;Kockrick,E.;Borchardt,L.;Kvit,A.;Kaskel,S.;Yushin,G.ACS Nano 2010,4,1337.doi:10.1021/nn901825y (5)Hantel,M.M.;Kaspar,T.;Nesper,R.;Wokaun,A.;Kotz,mun .2011,13,90.doi:10.1016/j.elecom.2010.11.021(6)Vickery,J.L.;Patil,A.J.;Mann,S.Adv.Mater .2009,21,2180.doi:10.1002/adma.v21:21(7)Stoller,M.D.;Park,S.J.;Zhu,Y .W.;An,J.H.;Ruoff,R.S.Nano Lett .2008,8,3498.doi:10.1021/nl802558y(8)Wang,D.W.;Li,F.;Zhao,J.P.;Ren,W.C.;Chen,Z.G.;Tan,J.;Wu,Z.S.;Gentle,L.;Lu,G.Q.;Cheng,H.M.ACS Nano 2009,3,1745.doi:10.1021/nn900297m (9)Li,D.;Muller,M.B.;Gilje,S.;Kaner,R.B.;Wallance,G.G.Nat.Nanotechnol.2008,3,101.doi:10.1038/nnano.2007.451(10)Xu,J.J.;Wang,K.;Zu,S.Z.;Han,B.H.;Wei,Z.X.ACS Nano 2010,4,5019.doi:10.1021/nn1006539(11)Cheng,Q.;Tang,J.;Ma,J.;Zhang,H.;Shinya,N.;Qin,L.C.Carbon 2011,49,2917.doi:10.1016/j.carbon.2011.02.068(12)Zhang,K.;Mao,L.;Zhang,L.L.;Chan,H.S.O.;Zhao,X.S.;Wu,J.S.J.Mater.Chem.2011,21,7302.doi:10.1039/c1jm00007a (13)Hu,Y .J.;Jin,J.;Zhang,H.;Wu,P.;Cai,C.X.Acta Phys.-Chim.Sin.2010,26,2073.[胡耀娟,金娟,张卉,吴萍,蔡称心.物理化学学报,2010,26,2073.]doi:10.3866/PKU.WHXB20100812图9GP 复合材料、ERGO 和PANI 电极在500mA ·g -1下的充放电曲线(A)及1000mA ·g -1下循环性能(B)Fig.9Charge-discharge curves of GP composite material,ERGO,and PANI at 500mA ·g -1(A)and cyclicstability at 1000mA ·g -1(B)(a)ERGO;(b)PANI;(c)GP图10PANI 、GP 复合材料与ERGO 的交流阻抗谱Fig.10Electrochemical impedance spectroscopies ofPANI,GP composite material,and ERGO(a)PANI;(b)GP;(C)ERGO121Acta Phys.⁃Chim.Sin.2013V ol.29(14)Dong,P.;Zhou,J.Z.;Xi,Y.Y.;Cai,C.D.;Zhang,Y.;Zou,X.D.;Huang,H.G.;Wu,L.L.;Lin,Z.H.Acta Phys.-Chim.Sin.2004,20,454.[董平,周剑章,席燕燕,蔡成东,张彦,邹旭东,黄怀国,吴玲玲,林仲华.物理化学学报,2004,20,454.]doi:10.3866/PKU.WHXB20040502(15)Guo,L.H.;Wang,X.F.;Qian,Q.Y.;Wang,F.B.;Xia,X.H.ACS Nano2009,9,2653.(16)Zhou,M.;Wang,Y.L.;Zhai,Y.M.;Zhai,J.F.;Ren,W.;Wang,F.A.;Dong,S.J.Chem.Eur.J.2009,15,6116.doi:10.1002/chem.v15:25(17)Shao,Y.Y.;Wang,J.;Engelhard,M.;Wang,C.M.;Lin,Y.H.J.Mater.Chem.2010,20,743.doi:10.1039/b917975e(18)Liu,J.C.Synthesis and Study on Graphene and Co3O4/Graphene Composite about the Characteristic ofElectrochemistry.M.E.Dissertation,Harbin EngineeringUniversity,Harbin,2011.[刘进程.石墨烯和石墨烯基四氧化三钴复合物的制备及其电化学性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2011.](19)Zhang,K.;Zhang,L.L.;Zhao,X.S.;Wu,J.S.Chem.Mater.2010,22,1392.doi:10.1021/cm902876u (20)Majumdar,D.;Baskey,M.;Saha,S.K.Macromolecular RapidCommunications2011,32,1.(21)Yan,J.;Wei,T.;Shao,B.;Fan,Z.J.;Qian,W.Z.;Zhang,M.L.;Wei,F.Carbon2010,48,487.doi:10.1016/j.carbon.2009.09.066(22)Huang,Y.Y.The Research of Interaction of Graphene/Polyanline Composite Interface.M.E.Dissertation,SunYat-Sen University,Guangzhou,2010.[黄赟赟.石墨烯/聚苯胺复合材料界面相互作用研究[D].广州:中山大学,2010.] (23)Chen,L.Y.;Tang,Y.H.;Wang,K.;Liu,C.B.;Luo,S.L.mun.2011,13,133.(24)Wang,H.L.;Hao,Q.L.;Yang,X.J.;Lu,L.D.;Wang,X.Nanoscale2010,2,2164.doi:10.1039/c0nr00224k(25)Wu,K.Z.;Wang,Q.F.;Ma,Z.C.;Duan,X.W.;Li,C.B.;Zhen,X.Y.J.ShaoXing University2010,30,24.[武克忠,王庆飞,马子川,段晓伟,李彩宾,甄晓燕.绍兴文理学院学报, 2010,30,24.](26)Lu,M.;Zhang,K.;Chan,H.S.O.;Wu,J.S.J.Mater.Chem.2012,22,80.doi:10.1039/c1jm12869h122。
拉曼光谱及其检测时样品前处理的研究进展韦娜;冯叙桥;张孝芳;齐小花;邹明强;王明泰【摘要】拉曼光谱具有操作简单,所需样本量小,检测灵敏度高等特点,可进行现场快速筛查、检测及鉴别.样品前处理直接影响分析结果的准确度和精密度,而且操作繁琐费时.发展快速、高效的样品前处理技术进而结合拉曼光谱检测技术具有重要的研究意义,特别是与增强拉曼光谱相结合进行食品、农产品中等残留物的衡量检测已成为研究热点.本文阐述了拉曼光谱产生的原理,介绍了拉曼光谱的起源和发展,讨论了表面增强拉曼光谱技术、针尖增强拉曼光谱技术和壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术,并对拉曼检测之前的样品预处理进行了讨论.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2013(033)003【总页数】5页(P694-698)【关键词】拉曼光谱;检测;样品前处理;研究进展【作者】韦娜;冯叙桥;张孝芳;齐小花;邹明强;王明泰【作者单位】中国检验检疫科学研究院,北京100123;沈阳农业大学,辽宁沈阳110161;沈阳农业大学,辽宁沈阳110161;中国检验检疫科学研究院,北京100123;中国检验检疫科学研究院,北京100123;中国检验检疫科学研究院,北京100123;吉林出入境检验检疫局检验检疫技术中心,吉林长春130062【正文语种】中文【中图分类】O657.3引言拉曼光谱(Raman spectrosopy)技术是基于拉曼散射效应而发展起来的光谱分析技术,研究的是分子振动、转动信息。
与常规化学分析技术相比,具有检测时间短、操作简单、样品所需量少等特点,故随着激光光源的不断发展,拉曼光谱在食品、生物监测、医药、刑事司法、石油化工、地质考古、宝石鉴定等领域都已得到广泛的应用[1-4]。
样品前处理技术是将分析物溶解到合适的溶剂中或者从溶液中将其提取出来,以去除样品中的干扰物质。
样品前处理是整个分析过程中的关键环节,是最耗时且最容易出现误差的步骤。
发展高效的样品前处理技术能够提高对样品检测的效率和准确率,特别是在复杂样品前处理领域中有重要的发展潜力和应用前景。
电影简介:
导演: Lowell Dean
编剧: Christian Piers Betley
主演: 凯瑟琳·伊莎贝尔/ 布兰登·费尔/ 布莱登·佛雷切
类型: 恐怖
制片国家/地区: Canada
语言: 英语
上映日期: 2013
又名: 13 Eerie
评分: 豆瓣4.0 / IMDB 4.4
剧情简介:
美国国家公园一处被称为13号怪异之地的尸体农场,医学教授拉里·杰弗逊(尼克·摩根Nick Moran 饰)带领梅根(凯瑟琳·伊莎贝尔Katharine Isabelle 饰)、丹尼尔(布兰登·费尔Brendan Fehr 饰)等六名学生来到这里,他们将在汤姆金斯(迈克·山克斯Michael Shanks 饰)的指导下进行一次完全与世隔绝的罕见医学实习,一旦成功通过测试将有望在FBI谋得实习职位。
当地处满了大量废弃车辆以及死状恐怖的腐烂尸体,队员们分成不同小组,按照汤姆金斯的指示取样化验。
然而令他们想不到的是,政府曾在此地进行过极不人道的生物实验,但学生们专心工作时,那些高度腐烂的死者开始苏醒,准备上演一场血腥淋漓的饕餮盛宴…… © 豆瓣。
激光拉曼光谱法分析乙烯裂解气刘逸;王国清;司宇辰;张兆斌【摘要】研究建立了乙烯裂解气中6种主要组分H2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的混合气体激光拉曼(Raman)分析法,可将分析时间缩短至约2 min,且无载气、色谱柱等消耗,在加快分析反馈的同时大大降低了仪器维护及使用费用.该方法采用指纹峰浓度曲线,通过筛选计量峰、扣除信号大于3倍信噪比(3 S/N)交叉干扰的修正方式,实现了混合气中6种目标组分的定量分析.在混合气体定量分析中,Raman分析法对H2,C2H4,C3H6,C3H8的定量分析具有较好的测量精度,均小于2%;但对CH4及C2H6的测量精度有待提高,表明所建立的Raman分析法需进一步优化完善.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】5页(P1333-1337)【关键词】激光拉曼;气体分析;裂解气;气态烃【作者】刘逸;王国清;司宇辰;张兆斌【作者单位】中国石化北京化工研究院,北京100013;中国石化北京化工研究院,北京100013;中国石化北京化工研究院,北京100013;中国石化北京化工研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】O657.3;O623.121作为乙烯、丙烯、丁二烯等重要基础有机化工原料的生产装置,乙烯裂解炉的物料分析十分重要[1-2]。
其出口物料不仅富含苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃组分的裂解焦油,也包含H2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8等轻质组分的裂解气。
测定CH4,C2H4,C3H6等组分含量可以了解裂解炉裂解深度及裂解产物分布情况,帮助指导工艺参数优化。
气相色谱法(GC)是常用的分析方法之一。
例如对于乙烯裂解炉裂解气的组成分析,主要采用多维气相色谱仪,通过多柱多阀的切换系统,采用切割、反吹、毛细管柱等多种技术,使样品气中不同组分在不同通路、不同检测器上分离检测(如氢焰检测器(FID)检测气体中烃含量,热导检测器(TCD)检测气体中H2含量,TCD后检测器检测气体中N2含量),以得到裂解气中H2至甲苯的全组分分析结果。