光致还原氧化石墨的时间分辨红外光谱研究

发布时间：2021-07-04 03:17

　　氧化石墨（GO）因与石墨烯直接相关,并且具有更高的化学活性及可调性,一直是热门的研究课题。就应用而言,光致还原薄膜氧化石墨法制备石墨烯,因可方便地通过调整激光参数来调控还原程度,具有十分好的器件兼容性。为能更好地理解与调控此光化学反应,探索该反应的过程以及所需的时间尺度显得十分重要。本文以飞秒时间分辨红外光谱技术（TRIR）对滴涂于CaF₂基片表面的GO样品进行研究。结果显示,经过400nm泵浦激光的激发后,C=C伸缩漂白频率由1584 cm^-1移动至1575 cm^-1,该峰位移动可表征光致还原动力学过程。基于奇异值分解与全局拟合的数据分析,得到薄膜氧化石墨的还原时间尺度约200 ps。结合XPS谱、Raman光谱及FTIR光谱技术证明,TRIR实验后确实生成了还原氧化石墨。 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 GO的合成方法简介
        1.1.2 GO的结构与性质
        1.1.3 光致还原法简介
    1.2 研究目的与论文布局
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 论文布局
第2章 飞秒时间分辨红外吸收光谱
    2.1 前言
    2.2 实验系统光路图
    2.3 飞秒激光光源
    2.4 可见泵浦—中红外探测装置
        2.4.1 实验光路
        2.4.2 泵浦光的能量密度
        2.4.3 泵浦光与探测光的重合
    2.5 飞秒红外上转换装置
        2.5.1 实验光路
        2.5.2 上转换原理
        2.5.3 信号优化
        2.5.4 CMOS像素单元的标定
    2.6 数据的采集与分析
    2.7 小结
第3章 实验方法与瞬态数据处理方法
    3.1 实验方法
        3.1.1 样品来源
        3.1.2 样品处理
        3.1.3 样品表征
    3.2 瞬态数据处理方法
        3.2.1 数据结构
        3.2.2 奇异值分解
        3.2.3 全局拟合
    3.3 小结
第4章 实验结果与讨论
    4.1 产物的稳态表征
        4.1.1 X射线光电子能谱
        4.1.2 拉曼光谱
        4.1.3 傅里叶变换红外光谱
        4.1.4 小结
    4.2 还原过程的瞬态表征
        4.2.1 TRIR光谱结果与分析
        4.2.2 TRIR动力学拟合分析
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]超快光谱技术及其在凝聚态物理研究中的应用[J]. 赵继民.  物理. 2011(03)



本文编号：3263920