本發(fā)明涉及一種石墨烯漿料中石墨烯含量的準(zhǔn)確測(cè)定方法,屬于檢測(cè)方法領(lǐng)域。
背景技術(shù):
石墨烯漿料是一類(lèi)核心功能成分為石墨烯的液態(tài)復(fù)合物,根據(jù)應(yīng)用功能分為導(dǎo)電漿料、散熱涂料、導(dǎo)靜電涂料等。石墨烯漿料現(xiàn)已廣泛商業(yè)化,應(yīng)用于能源、光電等多個(gè)功能領(lǐng)域。然直至今日,仍然缺乏準(zhǔn)確測(cè)定漿料中石墨烯含量的方法和標(biāo)準(zhǔn),而石墨烯漿料的應(yīng)用和發(fā)展與日俱增,因此如何準(zhǔn)確測(cè)定石墨烯漿料中的石墨烯含量這一方法需求迫在眉睫。
石墨烯漿料中的石墨烯含量,不等于投料比中的石墨烯含量,因?yàn)樵谏a(chǎn)過(guò)程中,會(huì)發(fā)生溶劑揮發(fā)、固體黏附在機(jī)械中、轉(zhuǎn)移損失等,因此最終漿料產(chǎn)品中的石墨烯含量不可用投料比來(lái)簡(jiǎn)單替代。石墨烯含量也不等于不揮發(fā)物的總固含,現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)油漆、涂料中不揮發(fā)物總含量的測(cè)定方法,按照此方法可以測(cè)定石墨烯漿料中的不揮發(fā)物含量,但是該不揮發(fā)物中除去了溶劑后仍然含有大量的助劑殘留物,該殘留物與石墨烯混合在一起,較難進(jìn)行分離,故不能由此得到石墨烯組分的含量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上技術(shù)空白,提供一種使用熱重分析法測(cè)定石墨烯漿料中石墨烯含量的方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn):
一種石墨烯漿料中石墨烯含量的精測(cè)方法,包括:
漿料中不揮發(fā)物含量nall的測(cè)定;
制作漿料中不揮發(fā)物熱分解曲線(xiàn),不揮發(fā)物的殘量百分比為x%;
制作漿料中所用石墨烯粉體原料的熱分解曲線(xiàn),石墨烯粉體殘量百分比為a%;
制作漿料中所用助劑原料的熱分解曲線(xiàn),助劑殘量百分比為b%;
和,計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng。
上述方法的一個(gè)方面,所述計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng的方法為:
在熱分解平衡后的同一溫度下讀取x%、a%和b%的值,并套入公式ⅰ,得到石墨烯占不揮發(fā)物中的質(zhì)量百分比ag,再根據(jù)公式ⅱ計(jì)算得出石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng;
a%·ag+b%·(1-ag)=x%(ⅰ),
ng=nall·ag×100%(ⅱ)。
上述方法的一個(gè)方面,所述漿料中不揮發(fā)物含量nall的測(cè)定的方法為:
稱(chēng)取質(zhì)量為m1的漿料,干燥除去溶劑至不揮發(fā)物為恒重,稱(chēng)重不揮發(fā)物質(zhì)量為m2,不揮發(fā)物含量記為nall,nall=m2/m2×100%;
優(yōu)選地,所述干燥條件為70℃以上、小于300℃;
進(jìn)一步優(yōu)選的,所述干燥條件是:
當(dāng)漿料中的溶劑為水、乙醇、苯乙烯等易干燥體系,干燥溫度優(yōu)選為70-90℃;
當(dāng)漿料中的溶劑為乙二醇、正丁醇、dmf、nmp等高沸點(diǎn)溶劑,干燥溫度優(yōu)選為90-120℃;
當(dāng)漿料中所用石墨烯粉的碳含量≥90.0%的情況,干燥溫度最高不宜超過(guò)300℃;當(dāng)漿料中所用石墨烯粉的碳含量70.0%-90.0%情況,干燥溫度最高不宜超過(guò)200℃。
優(yōu)選地,m1為5.000-50.000g。
上述方法的一個(gè)方面,所述制作漿料中不揮發(fā)物熱分解曲線(xiàn)并讀取殘量百分比x%的方法為:
將不揮發(fā)物研磨均勻,作為待測(cè)樣品;使用熱重分析儀,將待測(cè)樣品置于熱重分析儀樣品坩堝中,在氮?dú)夥諊聹y(cè)試樣品的熱分解曲線(xiàn),獲得樣品隨溫度的重量變化、失重百分比、殘量百分比,該殘量百分比記為x%。
上述方法的一個(gè)方面,所述制作漿料中所用石墨烯粉體原料的熱分解曲線(xiàn)的方法為:
石墨烯粉體原料干燥后作為待測(cè)樣品,使用熱重分析儀,將待測(cè)石墨烯樣品置于熱重分析儀樣品坩堝中,在氮?dú)夥諊聹y(cè)試助劑的熱分解曲線(xiàn),獲得石墨烯隨溫度的重量變化、失重百分比、殘量百分比;該殘量百分比記為a%。
優(yōu)選地,所述干燥條件與干燥漿料得到不揮發(fā)物的干燥條件一致。
上述方法的一個(gè)方面,所述制作漿料中所用助劑原料的熱分解曲線(xiàn)的方法為:
助劑原料干燥后作為待測(cè)樣品,使用熱重分析儀,將待測(cè)助劑樣品置于熱重分析儀樣品坩堝中,在氮?dú)夥諊聹y(cè)試助劑的熱分解曲線(xiàn),獲得助劑隨溫度的重量變化、失重百分比、殘量百分比,該殘量百分比記為b%。
優(yōu)選地,所述干燥條件與干燥漿料得到不揮發(fā)物的干燥條件一致。
為了保證本發(fā)明分析測(cè)定方法更加的準(zhǔn)確,干燥漿料得到不揮發(fā)物與作為原料的石墨烯和助劑在熱分解前的干燥的溫度、時(shí)間以及干燥方式應(yīng)保持一致。
優(yōu)選地,所述熱重分析儀中的熱重分析天平至少精確到0.001mg。
優(yōu)選地,用于熱重分析的不揮發(fā)物、石墨烯粉體原料、助劑原料的樣品質(zhì)量相同或相近,優(yōu)選兩種樣品的質(zhì)量差控制在±0.5mg內(nèi);該質(zhì)量滿(mǎn)足熱重分析天平的最佳稱(chēng)量范圍,優(yōu)選地,用于熱重分析的不揮發(fā)物、石墨烯粉體原料、助劑原料的樣品質(zhì)量均為4.000-8.000mg。
本發(fā)明方法適用于各種石墨烯漿料,尤其針對(duì)以下類(lèi)型的石墨烯漿料更為適用。具體如下:
所述石墨烯漿料中的石墨烯碳含量為70.0%,優(yōu)選90.0%以上;
和/或,所述石墨烯漿料中的助劑的熱分解溫度為700℃以下,優(yōu)選500℃以下;
和/或,所述石墨烯漿料中的溶劑是水、乙醇、乙二醇、正丁醇、苯乙烯、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)等單一溶劑、或者多種復(fù)配的溶劑體系,可使用鼓風(fēng)干燥箱或者真空干燥箱進(jìn)行烘干。
所述石墨烯漿料中的助劑可以是一種,或者按照比例復(fù)配的多種。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)質(zhì),發(fā)明人將上述方法的原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述和舉例說(shuō)明。
漿料經(jīng)過(guò)干燥后得到不揮發(fā)物,測(cè)得不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比nall=5.12%。
不揮發(fā)物中含有石墨烯和助劑,石墨烯在氮?dú)獗Wo(hù)下結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,不發(fā)生顯著的熱失重,而助劑中的有機(jī)物發(fā)生顯著熱分解,造成不揮發(fā)物的熱失重。如圖1所舉例,石墨烯加熱到600℃仍然保持99%以上的殘量百分比,而助劑在250-450℃發(fā)生顯著的熱分解,在450-600℃后達(dá)到分解平衡。二者存在較大的差別,例如以500℃作為節(jié)點(diǎn),石墨烯殘量百分比a%=99.43%,而助劑殘量百分比b%=4.57%,如圖1所示。
同樣方法測(cè)定不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),如圖2所示,其中含有百分比為ag的石墨烯和百分比為(1-ag)的助劑,助劑分解導(dǎo)致不揮發(fā)物發(fā)生分解,在500℃不揮發(fā)物的殘量百分比為x%=83.99%,存在,
99.43%·ag+4.57%·(1-ag)=83.99%
從而計(jì)算得石墨烯在不揮發(fā)物中質(zhì)量百分比為ag=81.72%
進(jìn)一步計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比為ng=81.72%×5.12%=4.18%
本發(fā)明有益效果:
本發(fā)明方法使用熱重分析準(zhǔn)確測(cè)定石墨烯漿料中石墨烯含量的方法,該方法運(yùn)用石墨烯與其它不揮發(fā)物的熱分解性質(zhì)的差別,運(yùn)用精密天平監(jiān)測(cè)物質(zhì)的熱失重百分比,通過(guò)建立石墨烯熱失重百分比、助劑熱失重百分比、混合物熱失重百分比三者之間的計(jì)算模型,從而準(zhǔn)確計(jì)算出石墨烯漿料中石墨烯的含量。使用該方法,可以有效、準(zhǔn)確地測(cè)定石墨烯漿料中的石墨烯含量。具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)該方法的測(cè)試準(zhǔn)確度較高,重復(fù)性好。
2)該方法中建立了石墨烯、助劑、不揮發(fā)物的殘量百分比的計(jì)算模型,可廣泛地用于多種漿料體系,不限于特定體系。
3)可使用不同型號(hào)、不同環(huán)境的熱重分析儀器,不限于特定儀器。
附圖說(shuō)明
圖1是石墨烯和助劑的熱分解曲線(xiàn)示意圖;
圖2是不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的提供了一種石墨烯漿料中石墨烯含量的精測(cè)方法,包括:
漿料中不揮發(fā)物含量nall的測(cè)定;
制作漿料中不揮發(fā)物熱分解曲線(xiàn),不揮發(fā)物的殘量百分比為x%;
制作漿料中所用石墨烯粉體原料的熱分解曲線(xiàn),石墨烯粉體殘量百分比為a%;
制作漿料中所用助劑原料的熱分解曲線(xiàn),助劑殘量百分比為b%;
和,計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng。
所述計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng的方法為:
在熱分解平衡后的同一溫度下讀取x%、a%和b%的值,并套入公式ⅰ,得到石墨烯占不揮發(fā)物中的質(zhì)量百分比ag,再根據(jù)公式ⅱ計(jì)算得出石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng;
a%·ag+b%·(1-ag)=x%(ⅰ),
ng=nall·ag×100%(ⅱ)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述漿料中不揮發(fā)物含量nall的測(cè)定的方法為:
稱(chēng)取質(zhì)量為m1的漿料,干燥除去溶劑至不揮發(fā)物為恒重,稱(chēng)重不揮發(fā)物質(zhì)量為m2,不揮發(fā)物含量記為nall,nall=m2/m2×100%。
所述干燥條件為70℃以上、小于300℃,例如70℃、80℃、90℃、100℃、120℃、130℃、150℃、160℃、180℃、200℃、230℃、240℃、250℃、280℃、290℃、298℃,等。
為了更好的得到熱重分析樣品,本發(fā)明發(fā)明人對(duì)干燥條件更進(jìn)一步的精確研究,條件是:
當(dāng)漿料中的溶劑為水、乙醇、苯乙烯等易干燥體系,干燥溫度優(yōu)選為70-90℃,例如:70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、83℃、85℃、87℃、89℃、90℃,等;
當(dāng)漿料中的溶劑為乙二醇、正丁醇、dmf、nmp等高沸點(diǎn)溶劑,干燥溫度優(yōu)選為90-120℃,例如90℃、91℃、93℃、95℃、96℃、97℃、99℃、100℃、103℃、105℃、107℃、109℃、110℃、111℃、112℃、114℃、115℃、117℃、118℃、120℃。等;
當(dāng)漿料中所用石墨烯粉的碳含量≥90.0%的情況,干燥溫度最高不宜超過(guò)300℃;當(dāng)漿料中所用石墨烯粉的碳含量70.0%-90.0%情況,干燥溫度最高不宜超過(guò)200℃。
m1為5.000-50.000g,例如:5.000g、6.000g、8.000g、10.000g、12.000g、15.000g、18.000g、20.000g、22.000g、23.000g、25.000g、26.000g、28.000g、30.000g、33.000g、35.000g、37.000g、40.000g、42.000g、43.000g、46.000g、48.000g、50.000g,等。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述制作漿料中不揮發(fā)物熱分解曲線(xiàn)并讀取殘量百分比x%的方法為:
將干燥后的不揮發(fā)物研磨均勻,作為待測(cè)樣品;使用熱重分析儀,將待測(cè)樣品置于熱重分析儀樣品坩堝中,在氮?dú)夥諊聹y(cè)試樣品的熱分解曲線(xiàn),獲得樣品隨溫度的重量變化、失重百分比、殘量百分比,該殘量百分比記為x%。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述制作漿料中所用石墨烯粉體原料的熱分解曲線(xiàn)的方法為:
干燥石墨烯粉體原料,使用熱重分析儀,將石墨烯置于熱重分析儀樣品坩堝中,在氮?dú)夥諊聹y(cè)試助劑的熱分解曲線(xiàn),獲得石墨烯隨溫度的重量變化、失重百分比、殘量百分比;該殘量百分比記為a%。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述制作漿料中所用助劑原料的熱分解曲線(xiàn)的方法為:
干燥漿料中所用助劑原料,使用熱重分析儀,將待測(cè)助劑置于熱重分析儀樣品坩堝中,在氮?dú)夥諊聹y(cè)試助劑的熱分解曲線(xiàn),獲得助劑隨溫度的重量變化、失重百分比、殘量百分比,該殘量百分比記為b%。
為了保證本發(fā)明分析測(cè)定方法更加的準(zhǔn)確,干燥漿料得到不揮發(fā)物與作為原料的石墨烯和助劑在熱分解前的干燥的溫度、時(shí)間以及干燥方式應(yīng)保持一致。
所述熱重分析儀中的熱重分析天平至少精確到0.001mg。
用于熱重分析的不揮發(fā)物、石墨烯粉體原料、助劑原料的樣品質(zhì)量相同或相近,兩種樣品的質(zhì)量差控制在±0.5mg內(nèi);該質(zhì)量滿(mǎn)足熱重分析天平的最佳稱(chēng)量范圍。優(yōu)選地,用于熱重分析的不揮發(fā)物、石墨烯粉體原料、助劑原料的樣品質(zhì)量均為4.000-8.000mg。例如,三種樣品的質(zhì)量均為4.000mg、4.200mg、4.500mg、5.000mg、5.500mg、6.500mg、7.000mg、7.500mg、8.000mg,等。
本發(fā)明方法適用于各種石墨烯漿料,尤其針對(duì)以下類(lèi)型的石墨烯漿料更為適用。具體如下:
所述石墨烯漿料中的石墨烯碳含量為70.0%,優(yōu)選90.0%以上;
和/或,所述石墨烯漿料中的助劑的熱分解溫度為700℃以下,優(yōu)選500℃以下;
和/或,所述石墨烯漿料中的溶劑是水、乙醇、乙二醇、正丁醇、苯乙烯、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)等單一溶劑、或者多種復(fù)配的溶劑體系,可使用鼓風(fēng)干燥箱或者真空干燥箱進(jìn)行烘干。
所述石墨烯漿料中的助劑可以是一種,或者按照比例復(fù)配的多種
實(shí)施例1
漿料sh-1是一款水系的石墨烯漿料,含有石墨烯se1和助劑zj1。
漿料sn-1是一款nmp系的石墨烯漿料,含有石墨烯se1和助劑zj1。
漿料se-1是一款乙二醇系的石墨烯漿料,含有石墨烯se1和助劑zj1。
測(cè)試三個(gè)漿料中石墨烯的含量。
(1)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為1#-5#,準(zhǔn)確稱(chēng)石墨烯se1于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于95℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥2.5小時(shí)后樣品質(zhì)量變化在0.05g以?xún)?nèi),認(rèn)為達(dá)到恒重。稱(chēng)量烘干后的總重,從而計(jì)算石墨烯中不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比。數(shù)值如表1中所示。
分別測(cè)試1#-5#中石墨烯的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-1000℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中800℃處的殘量百分比。
其中,標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式為
(2)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為6#-10#,準(zhǔn)確稱(chēng)助劑zj1于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于95℃干燥2.5小時(shí)。稱(chēng)量烘干后的總重,從而計(jì)算助劑中不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比。數(shù)值如表2中所示。
分別測(cè)試6#-10#中助劑的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-1000℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中800℃處的殘量百分比。
(3)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為11#-15#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料sh-1于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于95℃干燥2.5小時(shí)。稱(chēng)量烘干后的總重,從而計(jì)算漿料sh-1中不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比nall。數(shù)值如表3中所示。
分別測(cè)試11#-13#中不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-1000℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中800℃處的殘量百分比x%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=99.59%,b%=4.02%
計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng,
ng=nall·[(x%-4.02%)/(99.59%-4.02%)]×100%
(4)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為16#-20#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料sn-1于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于95℃干燥2.5小時(shí)。稱(chēng)量烘干后的總重,從而計(jì)算漿料sn-1中不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比nall。數(shù)值如表4中所示。
分別測(cè)試16#-20#中不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-1000℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中800℃處的殘量百分比x%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=99.59%,b%=4.02%
計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng,
ng=nall·[(x%-4.02%)/(99.59%-4.02%)]×100%
(5)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為21#-25#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料se-1于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于95℃干燥2.5小時(shí)。稱(chēng)量烘干后的總重,從而計(jì)算漿料se-1中不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比nall。數(shù)值如表5中所示。
分別測(cè)試21#-25#中不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-1000℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中800℃處的殘量百分比x%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=99.59%,b%=4.02%
計(jì)算石墨烯在漿料中的質(zhì)量百分比ng,
ng=nall·[(x%-4.02%)/(99.59%-4.02%)]×100%
實(shí)施例2
漿料sh-2是一款水系的石墨烯漿料,含有石墨烯se2和助劑zj2。
漿料sh-3是一款水系的石墨烯漿料,含有石墨烯se2和助劑zj3。
漿料sh-4是一款水系的石墨烯漿料,含有石墨烯se2和助劑zj4。
測(cè)試三種漿料中石墨烯的含量。
(1)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為1#-5#,準(zhǔn)確稱(chēng)石墨烯se2于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)后樣品質(zhì)量變化在0.05g以?xún)?nèi),認(rèn)為達(dá)到恒重。分別測(cè)試1#-5#中石墨烯的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比a%,見(jiàn)表6中。
(2)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為6#-10#,準(zhǔn)確稱(chēng)助劑zj2于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)后樣品質(zhì)量變化在0.05g以?xún)?nèi),認(rèn)為達(dá)到恒重。分別測(cè)試6#-10#中助劑zj2的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比b1%,見(jiàn)表6中。
(3)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為11#-15#,準(zhǔn)確稱(chēng)助劑zj3于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)。分別測(cè)試11#-15#中助劑zj3的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比b2%,見(jiàn)表6中。
(4)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為16#-20#,準(zhǔn)確稱(chēng)助劑zj4于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)。分別測(cè)試16#-20#中助劑zj4的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比b3%,見(jiàn)表6中。
(5)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為21#-25#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料sh-2于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)。分別測(cè)試21#-25#中漿料不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比x1%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=99.65%,b%=7.81%
計(jì)算石墨烯在漿料sh-2中的質(zhì)量百分比ng,見(jiàn)表7中。
ng=nall·[(x%-7.81%)/(99.65%-7.81%)]×100%
(6)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為26#-30#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料sh-3于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)。分別測(cè)試26#-30#中不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比x2%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=99.65%,b%=2.05%
計(jì)算石墨烯在漿料sh-3中的質(zhì)量百分比ng,見(jiàn)表7中。
ng=nall·[(x%-7.81%)/(99.65%-2.05%)]×100%
(7)取五個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為31#-35#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料sh-4于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于80℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥4小時(shí)。分別測(cè)試31#-35#中不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率10℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,30ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比x3%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=99.65%,b%=29.39%
計(jì)算石墨烯在漿料sh-4中的質(zhì)量百分比ng,見(jiàn)表7中。
ng=nall·[(x%-29.39%)/(99.65%-29.39%)]×100%
實(shí)施例3
漿料sd-1是一款dmf系的石墨烯漿料,含有石墨烯se3和兩種助劑zj5和zj6,該兩種助劑按質(zhì)量比進(jìn)行投料zj5:zj6為2.5:2。
測(cè)試該漿料中石墨烯的含量。
(1)取三個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為1#-3#,準(zhǔn)確稱(chēng)石墨烯se3于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于150℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥1小時(shí)后樣品質(zhì)量變化在0.05g以?xún)?nèi),認(rèn)為達(dá)到恒重。分別測(cè)試1#-3#中石墨烯的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率20℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,40ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比a%,見(jiàn)表8中。
(2)將兩種助劑zj5和zj6,按質(zhì)量比zj5:zj6=2.5:2進(jìn)行混合均勻。取三個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為4#-6#,準(zhǔn)確稱(chēng)取混合助劑于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于150℃干燥,記錄重量隨干燥時(shí)間的變化,干燥1小時(shí)。分別測(cè)試4#-6#中混合助劑的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率20℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,40ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比b%,見(jiàn)表8中。
(3)取三個(gè)潔凈的表面皿,分別編號(hào)和記重為7#-9#,準(zhǔn)確稱(chēng)漿料sd-1于各表面皿中,分別記重。將樣品置于潔凈干燥箱內(nèi),于150℃干燥1小時(shí)。分別測(cè)試7#-9#中不揮發(fā)物的熱分解曲線(xiàn),儀器為netzsch,sta449f5,測(cè)試條件為:升溫速率20℃/min,30-600℃,吹掃氣n2,40ml/min,保護(hù)氣n2,20ml/min。讀取分解曲線(xiàn)中500℃處的殘量百分比x%。
按照公式計(jì)算漿料中石墨烯的含量,
ag=(x%-b%)/(a%-b%)
ng=nall·ag×100%
其中a%=82.14%,b%=8.42%
計(jì)算石墨烯在漿料sd-1中的質(zhì)量百分比ng,見(jiàn)表9中。
ng=nall·[(x%-8.42%)/(82.14%-8.42%)]×100%
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。