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微波消解儀消解石墨烯
閱讀:1840 發(fā)布時(shí)間:2020-7-131前言
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯具有的光學(xué),、電學(xué)、力學(xué)特性,,在材料學(xué),、微納加工、能源,、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,,被認(rèn)為是一種未來(lái)的材料。為了檢測(cè)其中的金屬元素是否符合標(biāo)準(zhǔn),,我們采用微波消解的方法將其溶解,。同時(shí)微波消解還有,酸霧污染小,,回收率高,,樣品低等優(yōu)點(diǎn),有利于后續(xù)檢測(cè)設(shè)備對(duì)樣品中的金屬元素快速測(cè)定,。
2儀器與試劑
2.1儀器
新儀MDS-15微波消解儀,,分析天平(十萬(wàn)分之一)等。
2.2試劑
硝酸(68%),,鹽酸(37%),,硫酸(98%),,高氯酸(72%)
3實(shí)驗(yàn)方法
3.1樣品制備
3.2微波消解樣品
3.2.1樣品消解方案
稱取石墨烯樣品0.1g(至0.1mg),置于消解罐中,,加入3mL濃硫酸,、3mL濃硝酸和2mL高氯酸,靜置一段時(shí)間后,,組裝消解罐按照如下參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
石墨烯可消解至澄清透明
3.2.2王水萃取方案
在采用ICP進(jìn)行后續(xù)重金屬檢測(cè)時(shí),,標(biāo)準(zhǔn)溶液為鹽酸和硝酸體系,若消解實(shí)驗(yàn)中加入的高氯酸和硫酸,,會(huì)對(duì)終結(jié)果的性造成影響,。因此采用王水將樣品中的待測(cè)元素溶于消解液中,過(guò)濾去除殘?jiān)?,可直接進(jìn)行定容檢測(cè),,同時(shí)省去了趕酸步驟。
稱取石墨烯樣品0.1g(至0.1mg),,置于消解罐中,,加入6mL濃鹽酸和2mL濃硝酸,靜置一段時(shí)間后,,組裝消解罐,,按照如下參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
消解完畢,冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中,,純水稀釋定容,,然后過(guò)濾進(jìn)行檢測(cè)。
3.3取樣量
石墨烯樣品消解會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w,,壓力較高,,因此3.2.1實(shí)驗(yàn)方案中為實(shí)驗(yàn)安全性,取樣量不得大于0.1g,。
石墨烯樣品,,密度較小,且比較松散,,試劑不易浸沒(méi),。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),當(dāng)3.2.2實(shí)驗(yàn)方案中的取樣量為0.5g時(shí),,王水體積必須大于15mL,,才可將樣品浸沒(méi),且壓力偏高,。當(dāng)取樣量在0.1~0.3g,,王水體積12mL時(shí)效果(可根據(jù)樣品中金屬含量調(diào)整取樣量)。
4結(jié)果
石墨烯樣品消解提供了兩種方案:方案一可將樣品消解,,需添加硫酸和高氯酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有可能會(huì)對(duì)部分檢測(cè)儀器有所影響,且取樣量不得高于0.1g,。方案二是采用王水萃取樣品中的待測(cè)元素,,取樣量可適當(dāng)增加,需要過(guò)濾處理,。