石墨烯氧化过程中的热分析-质谱以及脉冲热分析方法研究.PDFVIP

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2017-04-28 发布于天津
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石墨烯氧化过程中的热分析-质谱以及脉冲热分析方法研究.PDF

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物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) 1634 Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32 (7), 1634－1638 July [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201605111 石墨烯氧化过程中的热分析-质谱以及脉冲热分析方法研究张恒 1,2 于惠梅 1,* 徐朝和 1 张明辉 1 潘秀红 1 高彦峰 1,2,* (1中国科学院上海硅酸盐研究所，上海 200050；2上海大学材料科学与工程学院，上海 200444) 摘要：本文由氧化石墨烯通过水热法制备直接获得石墨烯。采用热重-差热分析方法检测了石墨烯受热过程中的质量变化和氧化温度。利用热分析-质谱联用技术在400－650 °C温度区间得到了水和二氧化碳正离子质谱峰，这说明石墨烯氧化过程中的质量损失是由羟基水和二氧化碳脱除造成的。同时，还采用非等温热分析 ? 动力学方法，利用5、10、15 °C min－1 三种不同升温速率获得了石墨烯材料在空气气氛下的热分析动力学参 ? －1 数。通过 Kissinger 方法计算出石墨烯氧化过程中的活化能(Ea)和指前因子的对数(lg(A/s ))分别为 155.11 kJ mol－1 和 6.90。利用 Ozawa-Flynn-Wall (FWO)方法还建立了活化能和指前因子与反应转化率之间的关系。基于以上研究结果，本工作将对石墨烯在热界面、导热和先进复合材料等领域的应用提供参考价值。关键词：动力学分析；石墨烯；热重-差热-质谱分析；脉冲热分析；逸出气体中图分类号：O642.3 A Study of Graphene Oxidation Using Thermal Analysis-Mass Spectrometry Combined with Pulse Thermal Analysis ZHANG Heng1,2 YU Hui-Mei1,* XU Chao-He1 ZHANG Ming-Hui1 PAN Xiu-Hong1 GAO Yan-Feng1,2,* (1Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, P. R. China; 2School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, P. R. China) Abstract: In the present work, graphene samples were obtained from graphene oxide (GO) by a direct hydrotherm