热分析-红外-质谱联用系统用于石墨烯材料成分分析
2018年第2期
分析仪器Anal y tical Instrumentation
No.2Mar.201865
基金项目:北京市科学技术研究院2018年度青年骨干计划 石墨烯材料中杂质含量测定热分析-红外-质谱联用检测方法开发 ;国家重点研发计划(2016YFF0204302);北京市财政资金改革与发展课题(2018ZL0101)
三热分析-红外-质谱联用系统用于石墨烯材料成分分析李琴梅? 胡光辉 陈新启 刘奕忍 白 云 刘伟丽 高 峡
(北京市理化分析测试中心,有机材料检测技术与质量评价北京市重点实验室,
北京市科学技术研究院分析测试技术重点实验室,北京100094)
摘 要:热分析-红外-
质谱联用系统结合了同步热分析仪与傅立叶变换红外光谱仪和质谱仪的优点,该联用系统不需对样品进行前处理而直接进行样品分析三该联用系统能实时二直观的了解样品在整个升温程序中的热重二热效应和红外数据变化,监测不同时刻二不同温度下样品所释放物质的种类与含量,适用于对复杂及混合样品化学组成及热分解过程进行详细分析三本实验将热分析-红外-质谱联用系统用于石墨烯材料的组成与热分解行为分析三
关键词:热分析-红外-
质谱联用 化学组成 释放物质 石墨烯材料DOI :10.3969／j .issn
.1001-232x .2018.02.013A pp lication of STA -FTIR ／MS in g ra p hene materials.Li Qinmei ?,Hu Guan g hui ,Chen Xin q i ,Liu
Yiren ,Bai Yun ,Liu Weili ?,Gao Xia (Bei j in g Centre f or Ph y sical &Chemical Anal y sis ,Bei j in g Ke y
Laborator y o f Or g anic Materials Testin g Technolo g y &Qualit y Evaluation ,Bei j in g Academ y o f Sci -ence and Technolo g y ,Ke y Laborator y o f Anal y sis and Testin g Technolo g y ,Bei j in g 100094,China )
Abstract :STA -FTIR ／MS combines the advanta g es of TA ,FTIR and MS ,and the cou p lin g s y stem can anal y ze sam p les without p retreatment .STA -FTIR ／MS can record the chan g es of the mass ,heat effect
and FTIR of the sam p les on -line and in real time .The detection mode of monitorin g the t yp es and content of the evolved g as under different tem p erature and time conditions suits to anal y ze the chemical com p o -nents and thermal decom p osition p rocess of com p lex sam p les and mixed s y stems.Ke y words :STA -FTIR ／MS ;Chemical com p onents ;Evolved g as ;Gra p hene materials
1 引言
石墨烯材料是一种二维晶体结构的单碳原子层纳米材料,因其具有高比表面积二突出的导热性能和力学性能等一系列物理化学性能,在电子二信息二能源二交通运输二航空航天和生命医药等诸多领域有着巨大的应用前景,成为近年来国内外科研界
和产业界高度关注的重点材料之一[
1]
三石墨烯材料有多种制备方法,包括机械剥离法二还原氧化石墨法二热解SiC 外延生长法二化学气相沉积法二插层剥
离法二电弧放电法等[
2-4]
三由于其在制备及功能化过程中会用到多种化学试剂或添加剂,石墨烯材料中可能会引入阴离子二硫元素二含氧官能团二炭黑等杂质三石墨烯材料中存在的杂质会导致石墨烯材料
的导电二导热性能大幅下降,从而影响下游产品的光二电二磁等性能三为了更好地利用石墨烯材料,需要对其产品质量与性能进行提升,为石墨烯材料下游产品开发与生产提供优质原料三
近年来各国对石墨烯的关注带动了石墨烯材料产业的发展,该领域对石墨烯材料组成,尤其是其中含有的杂质及官能团等的检测需求日益增加三但是,目前的研究工作主要集中在石墨烯材料在锂离子电池二超级电容器和复合材料的制备等方向,对石墨烯材料中杂质成分及含量的检测方法开发方面缺乏细致深入的研究三石墨烯材料中的杂质成分分为两类,一类是以物理共混状态存在的,如S
元素二离子二炭黑等;另外一类是以官能团的形式通过化学键链接在石墨烯表面和边界,如羟基二羧基二
万方数据