[發(fā)明專利]一種石墨烯物質(zhì)的鑒定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811033550.8
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108982395A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳穗生;楊柳;楊梅;尹方方
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東廣紡檢測計量技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

本發(fā)明公開了一種石墨烯物質(zhì)的鑒定方法，屬于紡織面料中一種功能性物質(zhì)分析技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法是先對物質(zhì)進行前處理，包括固體及粉末的烘干或直接取待測液體樣品于燒杯中，然后在波數(shù)600～4000cm^－1范圍內(nèi)進行傅里葉紅外光掃描測試，根據(jù)紅外光譜圖中特征峰的位置鑒定待測物質(zhì)成分中的石墨烯物質(zhì)。結(jié)果表明石墨烯物質(zhì)紅外光譜波數(shù)在1116cm^?1、1630cm^?1、3437cm^?1處有明顯的吸收峰，與其對應(yīng)的是C?O?C吸收峰、C=C吸收峰、?OH吸收峰；在1385cm^?1、2030cm^?1處也有吸收峰，振動較弱，與其對應(yīng)的是C?O?C吸收峰、C=O吸收峰。該發(fā)明方法操作簡單，檢測速度快，結(jié)果可靠，適用范圍廣，可以很好地應(yīng)用到材料物質(zhì)的分析鑒定研究中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紡織面料中功能性物質(zhì)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯物質(zhì)的鑒定方法。

背景技術(shù)

石墨烯是碳原子sp²雜化緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種炭質(zhì)新材料。特殊的結(jié)構(gòu)決定了石墨烯多樣化的優(yōu)異性能。石墨烯不僅是最薄的材料，還是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又具有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料。此外石墨烯排列致密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透，結(jié)構(gòu)幾乎是完全透明，僅吸收2.3%的光，并具有超高的熱導(dǎo)率和載流子遷移率。這些特征掀起了人們對石墨烯在紡織領(lǐng)域研究的新浪潮。隨著市面上含石墨烯紡織產(chǎn)品新品種不斷增多，而國內(nèi)外對于石墨烯檢測仍沒有統(tǒng)一鑒定方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)。

為了穩(wěn)定和規(guī)范市場發(fā)展，保護消費者權(quán)益，石墨烯物質(zhì)的成分鑒定成為急需解決的問題。雖然已有報道物質(zhì)的鑒定方法，但是這些方法主要是通過拉曼光譜、高效液相色譜、核磁質(zhì)譜等分析手段，存在樣品狀態(tài)單一、制樣步驟繁瑣、實驗操作復(fù)雜、設(shè)備要求高、不易應(yīng)用推廣等問題。因此有必要開發(fā)一種簡單易操作的石墨烯的鑒定方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯物質(zhì)的鑒定方法。該方法是利用傅里葉紅外光譜（ATR）方法對石墨烯進行物質(zhì)判斷。傅里葉紅外光譜（ATR）方法作為一種物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法，主要是依據(jù)物質(zhì)分子對紅外輻射的吸收，并由振動及轉(zhuǎn)動運動引起偶極矩，產(chǎn)生能級的躍遷，獲得分子振動和轉(zhuǎn)動能級變化的振動轉(zhuǎn)動光譜。具有儀器靈敏度高，測試過程操作簡單，對樣品數(shù)量要求小，且對樣品無破壞，檢測速度快，結(jié)果充分可靠等優(yōu)點。該方法另一獨有特點是樣品狀態(tài)可為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。根據(jù)不同物質(zhì)掃描出相應(yīng)的特征紅外吸收光譜，可快速有效的對物質(zhì)定性分析。

本發(fā)明方法降低了設(shè)備成本，待測樣品量少，檢測方法簡單易操作，且檢測快速而準(zhǔn)確，有利于對含石墨烯物質(zhì)的成分定性分析研究。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種石墨烯物質(zhì)自身判斷的簡易方法，所述方法是通過測試石墨烯物質(zhì)在波數(shù)600～4000cm^－1下紅外光譜透過率，后用origin分析軟件繪制不同吸收波數(shù)下的透過率曲線，找到該物質(zhì)在特定波數(shù)下的特征吸收峰。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種鑒別某未知物質(zhì)成分中是否含有石墨烯物質(zhì)，所述方法是將未知物質(zhì)預(yù)處理，后測試未知物質(zhì)在波數(shù)在600～4000cm^－1下紅外光譜透過率，并用origin分析軟件繪制不同吸收波數(shù)下的透過率曲線。對比分析未知物質(zhì)與石墨烯物質(zhì)的特征吸收峰。若在600～4000cm^－1波數(shù)范圍內(nèi)，未知物質(zhì)特征吸收峰中出現(xiàn)了石墨烯物質(zhì)的的特征吸收峰，則未知物質(zhì)成分中含有石墨烯物質(zhì)，反之則不含有。

本發(fā)明的目的可以通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)。