GB/T 42240-2022納米技術(shù)石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法

ICS7104050

CCSG.30.

中華人民共和國國家標準

GB/T42240—2022

納米技術(shù)石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)的測定

電感耦合等離子體質(zhì)譜法

Nanotechnology—Measurementofmetallicimpuritiesingraphenepowder—

Inductivelycoupledplasmamassspectrometry

2022-12-30發(fā)布2023-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T42240—2022

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………1

原理

4………………………2

試劑或材料

5………………2

儀器設(shè)備

6…………………3

樣品

7………………………4

試驗步驟

8…………………5

試驗數(shù)據(jù)處理

9……………6

測量不確定度

10……………7

試驗報告

11…………………8

附錄資料性測試參考條件

A()ICP-MS………………9

附錄資料性不同樣品處理方法對比

B()………………10

附錄資料性幾種金屬雜質(zhì)的標準校準曲線

C()………13

附錄資料性石墨烯粉體樣品中金屬雜質(zhì)的測定測試示例

D()……15

附錄資料性試驗報告模板

E()…………18

參考文獻

……………………20

Ⅰ

GB/T42240—2022

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國科學院提出

。

本文件由全國納米技術(shù)標準化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC279)。

本文件起草單位國家納米科學中心中國計量科學研究院廣州特種承壓設(shè)備檢測研究院上海屹

:、、、

堯儀器科技發(fā)展有限公司北京市科學技術(shù)研究院分析測試研究所北京市理化分析測試中心首都師

、()、

范大學華南理工大學北京石墨烯研究院北京吉天儀器有限公司泰州石墨烯研究檢測平臺有限

、、、、

公司

。

本文件主要起草人劉忍肖田國蘭尹宗杰李茂東任玲玲葛廣路郭玉婷倪晨杰于學雷

:、、、、、、、、、

劉偉麗張?zhí)m張榮花柳絮遲椏文丁榮

、、、、、。

Ⅲ

GB/T42240—2022

引言

石墨烯粉體是當前我國石墨烯產(chǎn)品的主要形式在新能源電池熱管理重防腐涂料等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已

,、、

初步實現(xiàn)規(guī)模應用石墨烯粉體可經(jīng)由機械剝離還原氧化插層解離小分子合成等不同的生產(chǎn)工藝

。、、、

制備由于生產(chǎn)工藝生產(chǎn)設(shè)備原料等的不同不同廠家生產(chǎn)的石墨烯粉體中所含的金屬雜質(zhì)元素的

。、、,

種類和含量也存在顯著差異金屬雜質(zhì)會直接影響石墨烯粉體的應用性能石墨烯應用技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)

。,

業(yè)發(fā)展亟需建立對石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)進行準確可靠檢測的標準化分析測試方法

。

電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)可實現(xiàn)對多種無機元素及同位素同時進行快速痕量定量檢

(ICP-MS)

測且動態(tài)線性范圍寬靈敏度高開發(fā)基于技術(shù)的石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)定量測試方法在測

,、。ICP-MS

試技術(shù)上具有可行性但需解決三個難題樣品處理石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)是由碳原子以共價鍵結(jié)

,:(1):π-π

合形成的六角密排蜂窩狀化學鍵很難被打開而技術(shù)的待測樣品宜為溶液所以需將石墨烯

,,ICP-MS,

粉體進行完全消解在石墨等碳材料測試中常用高溫灰化樣品處理方法但由于石墨烯表觀密度低

?！啊?,

在升溫灰化過程中極易發(fā)生飄散而不可避免地引入較大的誤差對石墨烯粉體具有強消解作用的濃硫

;

酸高氯酸雙氧水等在測試時或產(chǎn)生明顯的多原子離子干擾而影響測試結(jié)果的準確性或在高溫高壓

、、,

密閉條件下有較高燃爆危險性因此首先需要開發(fā)適用可推廣的樣品處理方法多元素標準校準

,、。(2)

曲線的建立和定量測試用技術(shù)進行無機雜質(zhì)的定量測試需建立被測元素的標準校準曲線而

:ICP-MS,

產(chǎn)業(yè)化石墨烯粉體中所含金屬雜質(zhì)元素的種類可多達二十余種且各元素含量分布范圍極寬從幾微克

,,

每千克到幾千毫克每千克所以需考慮如何建立適用的各待測元素的標準校準曲線

(μg/kg)(mg/kg),;

此外對于易受環(huán)境影響譜線干擾基體干擾的元素可通過建立適當?shù)姆椒ɑ蜻x擇合適的測試模式以

,、、,

得到盡可能準確可靠的測試結(jié)果加標回收率由于石墨烯粉體測量樣品成分復雜測試影響因素

。(3):、

多可用加標回收率來驗證測試分析方法的可靠性本文件針對上述三個難題給出了解決方案建立了

,。,

石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)的標準化定量測試分析方法

。

Ⅳ

GB/T42240—2022

納米技術(shù)石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)的測定

電感耦合等離子體質(zhì)譜法

警告本文件中用于樣品消解處理的試劑硝酸氫氟酸具有強氧化性和腐蝕性操作過程需嚴格

:(、),

遵守實驗規(guī)定條件和儀器操作說明注意安全防護

,。

1范圍

本文件描述了用電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)測定石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)含量的方法

。

本文件適用于石墨烯粉體中金屬雜質(zhì)的測定其他碳基納米材料如碳納米管碳纖維多孔炭等

。,、、

所含金屬雜質(zhì)的測定參照執(zhí)行

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。

食品安全國家標準食品中多元素的測定

GB5009.268

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件

。

31

.

石墨烯graphene

石墨烯層graphenelayer

單層石墨烯single-layergraphenemonolayergraphene

;

由一個碳原子與周圍三個近鄰碳原子結(jié)合形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳原子單層

。

注1它是許多碳納米物體的重要構(gòu)建單元

:。

注2由于石墨烯僅有一層因此通常被稱為單層石墨烯石墨烯縮寫為以便區(qū)別于縮寫為的雙層石墨

:,