1. Analyzing the Raman Spectra of Graphenic Carbon Materials from Kerogens to Nanotubes: What Type of Information Can Be Extracted from Defect Bands?
- Author
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Ludovic Moulin, Anirban Kundu, Germercy Paredes, Pascal Puech, Nicolas Ratel-Ramond, Mariem Kandara, Rolland Pellenq, Elsa Weiss-Hortala, Marc Monthioux, Jérémie-Marie Plewa, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE), IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Multiscale Material Science for Energy and Environment (MSE 2), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), and ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017)
- Subjects
Diffraction ,raman ,Materials science ,Sample (material) ,Raman ,crystallite size ,carbon ,double resonance ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Molecular physics ,Resonance (particle physics) ,Spectral line ,lcsh:QD241-441 ,Laser linewidth ,symbols.namesake ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,lcsh:Organic chemistry ,Position (vector) ,General Medicine ,021001 nanoscience & nanotechnology ,0104 chemical sciences ,symbols ,Crystallite ,0210 nano-technology ,Raman spectroscopy - Abstract
International audience; Considering typical spectra of a broad range of carbonaceous materials from gas-shale to nanotubes, various ways by which defects show up in Raman spectra are exampled and discussed. The position, resonance behavior, and linewidth of both the D and G bands are compared, even if in some cases obtaining accurate information on the materials from the fitting parameters is a difficult task. As a matter of fact, even if a full picture is unreachable, defining parameter trends is one acceptable option. Two ways to determine the linewidth, either graphically and or by fitting are proposed in order to be able to compare literature data. The relationship between the crystallite size obtained from the linewidth and from X-ray diffraction, which is complementary to the Tuinstra and Koenig law, is examined. We show that a single approach is not possible unless modeling is performed and therefore that analysis of Raman spectra should be adapted to the specificities of each sample series, i.e., a minimum of knowledge about the materials is always required.
- Published
- 2019
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