富碳有机质芳构化与其可见光电子吸收边的直接关联
材料科学
2015-03-03 v1
摘要
通过漫反射紫外-可见吸收光谱研究了 I、II、III 型干酪根电子吸收边的演化。所有干酪根电子吸收边的函数形式与“Urbach 尾”现象高度吻合。从可见光范围内的指数拟合中提取的 Urbach 衰减宽度与分离干酪根中的脂肪族/芳香族比率强相关，而与干酪根类型无关。衰减宽度与芳香簇平均尺寸之间未发现相关性，这可通过 13C NMR 确定的芳香簇尺寸增大时光学吸收的非线性增加来解释。此外，基于干酪根代理系综模型的密度泛函理论计算得到的吸收光谱与实验结果吻合良好。在特定干酪根类型内，衰减宽度与传统成熟度指标（如镜质体反射率）的相关性良好，但不同干酪根类型间不一致，反映了具有相同镜质体反射率的不同类型干酪根本体组成的系统变化。因此，漫反射可见吸收光谱被提出作为一种快速、校准且非破坏性的方法，用于监测干酪根的成熟度和化学组成。该方法提供的干酪根化学组成与其光学吸收之间的关系，可用于快速筛选用于电子和光学器件的干酪根，以替代功能化生产的碳材料。
引用
@article{arxiv.1503.00645,
title = {Direct correlation between aromatization of carbon- rich organic matter and its visible electronic absorption edge},
author = {Nicola Ferralis and Yun Liu and Kyle D. Bake and Andrew E. Pomerantz and Jeffrey C. Grossman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.00645},
year = {2015}
}
备注
26 pages, 10 figures. To appear in "Carbon"