国家标准计划《石墨烯材料表面含氧官能团含量的测定 化学滴定法》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院。
主要起草单位 中国科学院山西煤炭化学研究所 、清华大学 、山西晋能集团等 。
| 07 数学、自然科学 |
| 07.030 物理学、化学 |
目的: 制定Boehm滴定测定石墨烯材料表面几种特定含氧官能团(包括羧基、内酯基、酚羟基和羰基)含量的试验方法标准,为石墨烯材料表面含氧官能团含量的定量分析提供科学、统一、可操作性强且广泛接受的测定方法。
意义: 采用不同方法(例如氧化还原、液相插层、电化学剥离和生物质热解等)制备石墨烯材料过程中会将一定量含氧官能团(如羧基、内酯基、酚羟基和羰基等)引入其表面,而这些含氧官能团的含量对其应用性能具有重要影响。
因此,选用合适的方法对石墨烯材料表面含氧官能团的含量进行精确测定是非常关键的。
目前常用的光谱方法如红外光谱一般只进行定性测试,而X射线光电子能谱(XPS)因仪器价格昂贵、操作复杂,且只能进行表面分析,不适于规模化生产的批量样品质量检测。
化学滴定法作为一种传统的化学分析方法,已有100余年历史,并广泛应用于活性炭、炭黑和高分子等材料领域。
其中,Boehm滴定法是分析炭材料表面含氧官能团的经典方法。
石墨烯材料由于其特殊的结构,与其它炭材料有很大的区别。
比如超高的比表面积和超低的堆密度,这给其元素分析测试带来了很大的困难,因此,我们根据前期大量的实验积累,在本标准中提出Boehm滴定测定石墨烯材料表面几种特定含氧官能团(包括羧基、内酯基、酚羟基和羰基)含量的试验方法标准。
而且,新型的全自动电位滴定技术可有效避免手动滴定带来的人为误差,使定量滴定的结果更加准确。
本标准的制定为推进石墨烯材料的研究和工业化应用提供助力。
本标准规定了采用Boehm滴定测定石墨烯材料表面几种特定含氧官能团(包括羧基、内酯基、酚羟基和羰基)含量的试验方法。在规定试验条件下,石墨烯材料表面含氧官能团的含量统一表示为每克石墨烯材料表面含氧官能团的物质的量(mmol/g)。 本标准适用于石墨烯材料(包括氧化石墨烯)表面几种特定含氧官能团含量的测定。
国家自然科学青年基金,51302281,聚合物模板法组装石墨烯三维有序多孔材料