文/Gail Overton 

不同于碳納米管和石墨，炭黑是一種無定形碳，其可用作汽車輪胎的增強(qiáng)填料，也可用于顏料和涂料中。炭黑的材料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得一直以來人們對炭黑的分析始終局限于傳統(tǒng)的表面區(qū)域、化學(xué)吸收測試，以及昂貴且費時的成像和X射線衍射分析。

幸運的是，碳材料表現(xiàn)出了強(qiáng)大的波長依賴特性，從而使得拉曼光譜能在分子級別實現(xiàn)快速的在線材料表征。具體而言，美國必達(dá)泰克公司的一款便攜式拉曼光譜儀，能夠清楚地從sp2雜化碳原子中，分辨出G帶面內(nèi)振動模式光譜，以及表征炭黑無序參數(shù)的D帶或缺陷帶。

利用40 mW、532 nm的激發(fā)源，以及120s的積分時間，該便攜式i-Raman Plus光譜儀可收集三個不同炭黑樣品的數(shù)據(jù)，波長范圍包括D帶和G帶，光譜分辨率為4.5 cm^-1。其背照式CCD探測器可以達(dá)到高達(dá)90%的量子效率，利用熱電冷卻降低暗噪聲；具體來講，裝置溫度每降低7 ℃，暗噪聲就降低一半。BWSpec數(shù)據(jù)分析軟件包含基線校正、峰分析，以及去除熒光背景信號的功能。