Verwendung der Raman-Spektroskopie zur Aufklärung des Aggregationszustands von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren

Die Raman-Spektroskopie kann verwendet werden, um den Aggregationszustand von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren in Lösung oder als Feststoffe mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Morphologien zu untersuchen. Kohlenstoffnanoröhren erfahren eine orthogonale elektronische Dispersion bei elektrischem Kontakt, die sich verbreitert (von 40 meV auf etwa 80 meV) und die Interbandübergänge zu geringeren Energien verschiebt (um 60 meV). Wir zeigen, dass die Größe dieser Verschiebung von dem Grad der Bündelorganisation und der inter-Nanoröhre-Kontaktfläche abhängt. Im Raman-Spektrum verschiebt die Agglomeration das effektive Anregungsprofil und verursacht, dass Spitzen zunehmen oder abnehmen, abhängig davon, wo der Übergang in Bezug auf die Anregungswellenlänge liegt. Die Ergebnisse werden unter Verwendung einer vereinfachten δ-Funktionsdarstellung der elektronischen Struktur der Nanoröhren modelliert. Die Ergebnisse sind besonders relevant für die Bewertung von Nanoröhrentrennungprozessen, bei denen relative Spitzenänderungen im Raman-Spektrum mit selektiver Anreicherung verwechselt werden können.