拉曼光谱d带和g带
石墨烯的表征
石墨烯的表征方法拉曼光谱分析拉曼光谱是碳材料分析与表征的最好工具之一。
图1是石墨、氧化石墨和石墨烯的拉曼光谱。
从图中看出石墨仅在1576 cm-1处存在一个尖而强的吸收峰(G 峰)，对应于E2g光学模的一阶拉曼散射，说明石墨的结构非常规整。
当石墨被氧化后，氧化石墨的G峰已经变宽，且移至1578 cm-1处，并且还在1345 cm-1处出现一个新的较强的吸收峰(D峰)，表明石墨被氧化后，结构中一部分sp2杂化碳原子转化成sp3杂化结构，即石墨层中的C=C双键被破坏。
此外G带与D带的强度比也表示sp2/sp3碳原子比。
这进一步说明氧化石墨中sp2杂化碳层平面长度比石墨的减小。
当氧化石墨被还原后，还原氧化石墨即石墨烯的拉曼光谱图中也包含有类似氧化石墨的峰位。
石墨烯拉曼光谱图中两个峰(D与G)的强度比高于氧化石墨的，表明石墨烯中sp2杂化碳原子数比sp3杂化碳原子数多，也就是说石墨烯中sp2杂化碳层平面的平均尺寸比氧化石墨的大。
这说明了在本实验条件下氧化石墨被还原时，它只有一部分sp3杂化碳原子被还原成sp2杂化碳原子，即氧化石墨的还原状态结构不可能被完全恢复到原有的石墨状态，也就是说石墨烯的结构和石墨结构还是有差别的。
图1. 石墨(a)、氧化石墨(b)、石墨烯(c)拉曼光谱X-射线衍射分析图2是石墨、氧化石墨和石墨烯的XRD图。
从图中可以看出石墨在2θ约为26°附近出现一个很尖很强的衍射峰，即石墨(002)面的衍射峰，说明纯石墨微晶片层的空间排列非常规整。
石墨被氧化后，石墨(002)面的衍射峰非常小，但在2θ 约为10.6°附近出现很强的衍射峰，即氧化石墨(001)面的衍射峰。
这说明石墨的晶型被破坏，生成了新的晶体结构。
当氧化石墨被还原成石墨烯，石墨烯在2θ约为23°附近出现衍射峰，这与石墨的衍射峰位置相近，但衍射峰变宽，强度减弱。
这是由于还原后，石墨片层尺寸更加缩小，晶体结构的完整性下降，无序度增加。
拉曼光谱常见问题汇总
拉曼光谱常见问题汇总(总16页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--拉曼光谱问题汇总问题目录一、测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的激光波长。
二、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱。
三、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。
可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别四、什么是共焦显微拉曼光谱仪五、请问，测固体粉末的拉曼图谱时，对于荧光很强的物质，应该如何处理特别是当荧光将拉曼峰湮灭时，应该怎么办增加照射时间的方法，我试过，连续照射了4小时，结果还是有很强的荧光。
我只有一台532nm的激光器，所以更换激光波长的方法目前我不能用。
想问问各位，还有别的方法吗六、请问用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗它能对薄膜进行那些方面的测量呢七、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少我有一几种氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD检测不到，拉曼可以吗八、小弟是刚涉足拉曼这个领域，主打生物医学方面。
实验中，发现温度不同时，拉曼好像也不一样。
不知到哪位能帮忙解释一下这个现象九、文献上说，拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系，那么比如我配置1mol/L的某溶液，和L的溶液，其峰强度是正好一半的关系吗应用拉曼，是否能采用峰积分，或者用近红外那样的多元统计的办法来定量吗准确度怎么样十、拉曼峰1640对应的是什么东西啊无机的十一、1 红外分析气体需要多高的分辨率 2 拉曼光谱仪是否可分析纯金属3 红外与拉曼联用，BRUKER和NICOLET哪个好些十二、我想请问一下这里的高手测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键可以用拉曼光谱分析吗十三、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多十四、什么是3CCD十五、请教我所作的实验是用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维，想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在，可以吗十六、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时，有人提出，单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向（什么111，100之类）的有关，使用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时，其强度严重不一样，是这样吗不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的十七、请问如何进行拉曼光谱数据处理十八、拉曼系统自检具体是检测哪些硬件是个什么过程十九、请教作激光拉曼测试，样品如何预处理二十、请问激光拉曼光谱是什么意思二十一、请教喇曼谱实验时，如何选择激发波长，1064nm还是785nm或633nm 二十二、拉曼信号对入射角和出射角的响应又是什么样我的样品是有衬底支持的薄膜样品（膜厚几百纳米--几微米），怎样扣除衬底的影响二十三、微区拉曼和普通拉曼有区别吗，尤其在图谱上多晶，单晶和非晶拉曼有何区别二十四、我是做复合材料的研究的，主要是想研究纤维增强复合材料的界面性能二十五、学校有一套天津港东的拉曼光谱仪，计划给学生开一个测量固体（或粉末）拉曼光谱的实验。
实用干货丨解析常见碳材料的拉曼光谱`
1550 1540 1530 1520
0.8 1.0
G+ G-
Semiconducting
1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
Diameter (nm)
Metallic tubes: G-→LO & G+→TO Semiconducting tubes: G- →TO & G+ →LO
G- diameter dependence → TO circumferential
做计算 找华算
Raman Shift (cm-1)
1600 1590 1580 1570 1560 1550 1540 1530
TO LO
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG+ G-
Metallic
1600 1590
LO
1580 1570 1560
c. Illustration of the relationship between angles and the chiralities of
the adjacent edges.
做计算 找华算
当两相邻边缘的夹角是30°，90° 时，两边缘有不同的手性，一个是 armchair,一个是zigzag。
做计算 找华算
2D-BAND
层 数 依 赖 性
激发光能量依赖性
1. e excitation
2. e-phonon scattering
3. Phonon with opposite momentum 4. E-hole recombination
做计算 找华算
石墨的拉曼光谱
不同点不同偏振方向的 拉曼光谱 （a）完美石墨晶体 （b）有缺陷的石墨
拉曼分析
峰和D峰在拉曼光谱中占主导的原因之一是sp2散射在a-C中占主导 态能量低于 态 因
此 态更容易发生极化 从而 sp2序列 sites 的拉曼截面比sp3序列大 50-230 倍 甚至
在sp3占主导的ta-C中 仅含有 10-15%的sp2成分 G峰和D峰在曼光谱中仍占主导 然而
拉曼并不简单地取决于sp2序列的态振动密度 其深层原因是矩阵元具有比在 键网络中更
4.8.拉曼: 拉曼光谱是一种常规非破坏性结构分析方法 常用于金刚石[215-217] 石墨 类金刚石
碳膜和碳纳米管[14]的精细结构分析 纯金刚石的拉曼特征峰位于 1332cm-1 对应T2g对称带 中心模式 单晶石墨有两个峰 1580cm-1 标记为 G 对应E2g对称中心模式 伸缩振动 42cm-1 对应石墨片层间振动的E2g模式 无序石墨除了具有 1580cm-1的G峰外 大约在 1350cm-1处还有一特征峰 标记为 D 对应A1g对称模式 属于K带边环呼吸振动[218] sp1的C-C键伸缩振动的特征峰位于 2100-2200cm-1 出自文献 219 G和D峰在大部分无序碳 的拉曼光谱中占主导地位 甚至某些碳材料并不具备特别的石墨有序[219] 因此 拉曼光 谱被用于类金刚石碳膜的结构检测以获得结构信息甚至sp3键含量
强的作用 拉曼光谱是由sp2序列决定的 而不是由sp2分数决定的
G峰出现于任意sp2键间的伸缩振动 包括C=C和芳香环 即不仅出现于乙烯中 也出现
于石墨中 波数更高 因此 G峰的出现并不意味着石墨的存在 而D峰是仅存在于环分子 中sp2的呼吸模式 不出现在链状分子中
产生 a-C 非常规拉曼行为的三个基本原因如下 1 共轭 键产生长程极化 第 5 部分 Si 的声子谱可以用最紧邻力场很好拟合 方 程 32 而石墨则需要用到第 12 紧邻力场进行通常的拟合[227] 近年来 Mapperlli 等人 [228]基于 键有序和极化提出了一种力场 该力场包括长程力 但它们每一个都直接产生 于最紧邻 Huckel 相互作用 因此 短程场产生了长程力 态极化也是长程的它提供了大 量的有效电荷 2 G 和 D 模式均为键伸缩振动模式 对于 态而言 伸缩振动模式具有最大的矩阵 元 长程极化 进一步增强了 G 和 D 模式的强度 并且 D 模式是六元环的呼吸模式 因而 D 模式特别强 石墨层中 具有每一个环的特征矢量的建设性干涉 interference 和其他有 序环的破坏性干涉 3 D 模式是双共振[229]
拉 曼 光 谱
拉曼光谱1.1 引言拉曼光谱和红外光谱都反映了分子振动的信息，但其原理却有很大差别：红外光谱是吸收光谱，而拉曼光谱是散射光谱。
红外光谱的信息是从分子对入射电磁波的吸收得到的，而拉曼光谱的信息是从入射光与散射光频率的差别得到的。
拉曼光谱的突出优点是可以很容易地测量含水的样品，而且拉曼散射光可以在紫外和可见光波段量测。
由于紫外光和可见光能量很强，因此其量测比红外波段要容易和优越得多。
拉曼光谱得名于印度物理学家拉曼(Raman)。
1928年，拉曼首先从实验观察到单色的入射光投射到物质中后产生的散射，通过对散射光进行谱分析，首先发现散射光除了含有与入射光相同频率的光外，还包含有与入射光频率不同的光。
以后人们将这种散射光与入射光频率不同的现象称为拉曼散射。
拉曼因此获得诺贝尔奖。
当一束入射光通过样品时，在各个方向上都发生散射。
拉曼光谱仪收集和检测与入射光成直角的散射光。
由于收集和检测的散射光强度非常低，因此拉曼光谱的应用和发展受到很大限制。
六十年代激光开始广泛应用，拉曼光谱仪以激光作光源，光的单色性和强度都大大提高，拉曼散射仪的信号强度因而大大提高，拉曼光谱技术得以迅速发展，应用领域遍及物理，材料，化学，生物等学科，并已成为光谱学的一个分支−拉曼光谱学。
2.1拉曼光谱原理2.1.1光的散射入射光通过样品后，除了被吸收的光之外，大部分沿入射方向穿过样品，一小部分光则改变方向，发生散射。
一部分散射光的波长与入射光波长相同，这种散射称为瑞利散射(Rayleigh scattering)。
1899年，瑞利从实验中得出结论：晴天时天空呈兰色的原因是大气分子对阳光的散射。
瑞利还证实：散射光的强度与波长的四次方成反比。
这就是瑞利散射定律。
由于组成白光的各种颜色的光中，兰光的波长最短，因而散射光强度最大。
天空因而呈现兰色。
瑞利当时并没有考虑到散射光的频率变化。
他认为散射光与入射光的频率是相同的。
所以后来把与入射光波长相同的散射称为瑞利散射，而把波长与入射光不同的散射称为拉曼散射。
拉曼光谱常见问题汇总
拉曼光谱问题汇总问题目录一、测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的？激光波长632.8nm。
二、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱。
三、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。
可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗？这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别？四、什么是共焦显微拉曼光谱仪?五、请问，测固体粉末的拉曼图谱时，对于荧光很强的物质，应该如何处理？特别是当荧光将拉曼峰湮灭时，应该怎么办？增加照射时间的方法，我试过，连续照射了4小时，结果还是有很强的荧光。
我只有一台532nm的激光器，所以更换激光波长的方法目前我不能用。
想问问各位，还有别的方法吗？六、请问用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗？它能对薄膜进行那些方面的测量呢？七、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少? 我有一几种氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD检测不到，拉曼可以吗？八、小弟是刚涉足拉曼这个领域，主打生物医学方面。
实验中，发现温度不同时，拉曼好像也不一样。
不知到哪位能帮忙解释一下这个现象九、文献上说，拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系，那么比如我配置1mol/L的某溶液，和0.5mol/L的溶液，其峰强度是正好一半的关系吗？应用拉曼，是否能采用峰积分，或者用近红外那样的多元统计的办法来定量吗？准确度怎么样？十、拉曼峰1640对应的是什么东西啊？无机的十一、1 红外分析气体需要多高的分辨率？2 拉曼光谱仪是否可分析纯金属？3 红外与拉曼联用，BRUKER和NICOLET哪个好些？十二、我想请问一下这里的高手测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键可以用拉曼光谱分析吗？十三、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大？同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多？十四、什么是3CCD？十五、请教我所作的实验是用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维，想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在，可以吗十六、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时，有人提出，单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向（什么111，100之类）的有关，使用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时，其强度严重不一样，是这样吗？不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的十七、请问如何进行拉曼光谱数据处理？十八、拉曼系统自检具体是检测哪些硬件？是个什么过程？十九、请教作激光拉曼测试，样品如何预处理？二十、请问激光拉曼光谱是什么意思？二十一、请教喇曼谱实验时，如何选择激发波长，1064nm?还是785nm或633nm?二十二、拉曼信号对入射角和出射角的响应又是什么样？我的样品是有衬底支持的薄膜样品（膜厚几百纳米--几微米），怎样扣除衬底的影响？二十三、微区拉曼和普通拉曼有区别吗，尤其在图谱上？多晶，单晶和非晶拉曼有何区别？二十四、我是做复合材料的研究的，主要是想研究纤维增强复合材料的界面性能？二十五、学校有一套天津港东的拉曼光谱仪，计划给学生开一个测量固体（或粉末）拉曼光谱的实验。
拉曼光谱d带和g带
拉曼光谱d带和g带拉曼光谱是一种用来表征物质分子振动状态的非常重要的光谱技术。
在拉曼光谱中，我们经常会听到d带和g带这两个术语。
它们是指物质在拉曼光谱图中所具有的特征峰。
在本文中，我们将探讨拉曼光谱中的d带和g带的意义和应用。
1. 拉曼光谱概述拉曼光谱是一种基于拉曼散射现象的光谱技术。
当光线通过物质时，一部分光会被物质散射，而散射光中的一小部分发生频率的改变，这种频率的变化就是由物质分子的振动引起的。
这种频率变化的光就是拉曼散射光，通过对这种光的分析，可以了解物质的分子结构、化学成分和形态等信息。
2. 拉曼光谱中的d带在拉曼光谱图中，d带是指一种特定的峰值，代表着物质分子中C-C边和C=C边的拉曼散射光信号。
d带通常位于1000至1800 cm^-1的范围内，并且在大多数有机分子和某些无机分子中都会出现。
它是由于碳链振动模式、双键振动模式和环状结构引起的。
3. 拉曼光谱中的g带与d带相对应的是g带。
g带是指物质分子中C-H键的拉曼散射光信号。
它通常出现在2500至3300 cm^-1的范围内，而且在大多数有机分子中都会观察到。
g带的出现与物质中C-H键的不对称伸缩振动有关。
4. d带和g带的应用d带和g带的出现可以提供关于物质分子结构和成分的有用信息。
通过对这些特征峰的分析，我们可以确定分子中碳链的长度和位置，以及不同化学键的存在和特性。
这对于有机化学、材料科学、生物化学等领域的研究非常重要。
例如，在药物分析中，通过分析药物分子中的d带和g带特征峰，可以确定药物的结构和纯度，从而确保药物的质量和安全性。
此外，d带和g带还可以用于表征纳米材料的结构和性质。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，这与其表面结构和分子组成有关。
通过拉曼光谱中d带和g带的检测和分析，可以了解纳米材料中的键合方式、晶格结构以及形态变化等信息，从而为纳米材料的制备和应用提供基础研究支持。
总结：拉曼光谱中的d带和g带是拉曼散射光中特定的峰值，分别代表了物质分子中C-C边和C=C边的振动以及C-H键的振动。
拉曼光谱d带和g带
拉曼光谱d带和g带
拉曼光谱中的D带和G带是两个重要的特征峰，它们分别代表了不同的振动模式。
D带通常出现在1300cm-1左右的位置，其强度和形状可以反映出样品的结构和缺陷情况。
具体来说，D带的强度反映了样品中的缺陷、结构畸变和非晶部分的比例，而峰形和位置则与
C-C键和C=C键的屈曲模式、对称伸缩和非对称伸缩等振动相连，可以表征样品中的材料晶格结构、杂质和非晶部分的含量等信息。
G带是石墨材料中的一个典型拉曼峰，主要来自于材料中的sp2杂化碳原子和π电子的伸缩振动，通常出现在1600cm-1左右的位置。
在拉曼谱中，G带的强度和形状可以反映出样品的成层和拓扑结构，特别是石墨烯和石墨等二维碳材料中的性质。
具体来说，G带的强度反映了材料的层数和晶格的完整性，在石墨烯等单层结构中会出现明显的增强现象；而峰形和位置则与材料中的sp2碳原子的成键方式、晶格振动和光学性质等相关，可以表征样品的材料质量、晶格和能带结构等信息。
总的来说，拉曼光谱的D带和G带提供了样品结构和性质的丰富信息，是研究碳材料结构和性质的重要手段之一。
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拉曼光谱d带和g带
拉曼光谱是一种非常重要的光谱技术，被广泛应用于材料科学、
化学、生物学等领域。
其中，D带和G带是拉曼光谱中常见的两个峰。
本文将对D带和G带的产生机制、应用以及相关领域的研究进展进行
探讨。
首先，我们来了解一下D带和G带的起源和产生机制。
D带是由于晶格缺陷引起的一种光学声子激发，其峰位通常在约1350 cm^-1处。
这个峰位相对固定，因此可以用来判断晶格的完整性和纯度。
D带主要由碳原子的谐振运动引起，通常与材料的晶格缺陷、纯度、晶体结构
等因素有关。
相比之下，G带是由于晶格上的原子振动引起的声子激发，其峰位通常在约1580 cm^-1处。
G带是由于碳原子的振动模式引起的，因此它通常与材料的晶体结构和晶格振动模式有关。
接下来，我们来讨论一下D带和G带的应用。
首先，D带和G带广泛应用于碳材料的表征与分析。
例如，石墨烯是近年来研究最为热门
的材料之一，其拉曼光谱中的D带和G带可以用来评估其质量、层数、晶格缺陷等。
此外，D带和G带还可以用来研究纳米材料、二维材料、
生物材料等领域。
在生物学研究中，D带和G带也可以用来分析有机分子的结构和生物分子的变化。
除了碳材料外，D带和G带还被广泛应用于能源材料的研究。
例如，锂离子电池材料中的石墨烯、硅材料等，其拉曼光谱中的D带和G带
可以用来研究其结构和性能。
在太阳能电池领域，D带和G带可以用来分析有机太阳能电池材料中的结构和性能。
此外，D带和G带还被广泛应用于杂质和缺陷的探测。
例如，通过
D带和G带的变化可以检测出晶格缺陷、杂质引入以及化学反应等。
通过分析D带和G带的峰位、宽度和强度等参数，可以获得有关材料的
信息，进而优化材料的制备过程和改进材料的性能。
总结一下，D带和G带是拉曼光谱中常见的两个峰，其产生机制和应用十分广泛。
D带通常与材料的晶格缺陷和纯度有关，可以用来评估材料的质量和纯度。
而G带与材料的晶格结构和振动模式有关，可以
用来研究材料的结构和性能。
D带和G带在碳材料、能源材料以及杂质和缺陷的探测等领域都有重要的应用价值。
随着科学技术的不断进步，D带和G带的研究将为材料科学和相关领域的发展提供更多的可能性和机遇。