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程序升溫脫附(TPD)表征碳黑的表面性質(zhì)
碳黑表面的官能團(tuán)和邊緣評(píng)估對(duì)于材料設(shè)計(jì)至關(guān)重要。含氧的表面官能團(tuán)尤為重要,,它極大地影響催化性能和電化學(xué)特性,。因此,通過使用升溫脫附法(程序升溫脫附:TPD),,GCBs(石墨化碳黑:#3845)和NGCB(碳黑:#51)在惰性氣流下加熱,, H2O、H2,、CO,、CO2發(fā)生分解和脫附,含氧表面官能團(tuán)被量化,,繼而表面官能團(tuán)可以被量化,。全自動(dòng)化學(xué)吸附儀BELCAT II 用于此測(cè)試。從50°C 升溫到 1000°C 的 He 氣體流中,,1g 左右的碳黑在高溫下進(jìn)行脫附,,使用 TCD( CATII中內(nèi)置)或四極桿在線質(zhì)譜儀(BELMass) 來分析脫附氣體的峰的譜圖。
圖1和圖2顯示了GCB和NGCB的脫附譜圖(脫附氣體分析),。雖然 GCB 正在3000 K溫度下進(jìn)行處理,,但可以猜想少量的 H2O、CO,、CO2 仍處于邊緣,。另一方面,NGCB的官能團(tuán)是GCB的25至100倍,,因此可以說表面是異質(zhì)的,。結(jié)果歸納見表1(單位面積的分子數(shù))。有關(guān)各類碳的脫附溫度和含氧官能團(tuán)之間的關(guān)系,,請(qǐng)查閱下方參考文獻(xiàn),。
表1 GCB、NGCB的升溫脫附譜圖計(jì)算的分子數(shù)(單位面積)
本文中TPD 的結(jié)果與第19篇文章中的 GCB 以及從αs 曲線和微分吸附熱分析得出的 NGCB 的表面特性評(píng)估非常一致,。
參考文獻(xiàn):Eiyuki Takaki Carbon (No. 237) p.67-71