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ICS59.100.20

CCSG13CSTM

团体标准

T/CSTM01193—2024

酸化碳纳米管表面元素及化学态分析方法

X射线光电子能谱

Acidifiedcarbonnanotubes-Methodsforanalysisofsurfaceelementsand

chemicalstates-X-rayphotoelectronspectroscopy

2024-01-05发布2024-04-05实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTM01193—2024

前言

本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》,GB/T

20001.4《标准编写规则第4部分：试验方法标准》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国材料与试验标准化委员会科学试验标准化领域委员会(CSTM/FC98)提出。

本文件由中国材料与试验标准化委员会科学试验领域创新方法标准化技术委员会

(CSTM/FC98/TC02)归口。

I

T/CSTM01193—2024

引言

碳纳米管酸化处理可以增强活性并去除杂质。酸化处理后的碳纳米管表面含有羟基、羧基等含氧极

性基团，增强其在树脂中的分散性和结合力，所制得的复合材料力学性能也有很大提高。酸化碳纳米管

具有很多应用前景，其中最为重要的是在电子器件领域的应用。由于其良好的导电性和导热性，可以用

于制备高性能的电子器件，如场效应晶体管、太阳能电池等。此外酸化碳纳米管还可以用于制备高强度、

高韧性的复合材料，如碳纤维增强复合材料、高分子复合材料等；在生物医学领域，可以用于制备高灵

敏度的生物传感器和药物传递系统；在环境保护领域，可以用于制备高效的污水处理材料和气体吸附材

料。

XPS广泛应用于碳材料尤其是碳纳米管研究，XPS数据分析主观性强、sp²杂化态对应C1s谱峰峰

形不对称以及各化学态对应峰位差异相对较小等因素是导致碳纳米管XPS数据分析难度高的主要原

因。由于缺少碳材料XPS定量分析方法规范，当前在进行碳纳米管XPS分析过程中很容易对数据进行

过度的主观性拟合，导致数据结果可信度较差。因此需要进一步解决XPS表征碳纳米管表面元素及化

学态定量的准确表征和方法规范问题。

本文件以酸化前碳纳米管C1s谱峰为参考，主要关注酸化前后碳材料各元素及化学态对应含量的

变化；并通过对半峰宽限定以及同一批次不同试样进行数据分析方法进行统一和规范，进一步解决碳纳

米管表面元素及化学态定量的准确XPS表征和分析方法的规范性问题，为碳纳米管酸化工艺的改进以

及酸化碳纳米管功能化研究提供理论数据支撑，对扩展酸化碳纳米管的应用范围起到极大的推动作用。

工

T/CSTM01193—2024

酸化碳纳米管表面元素及化学态分析法X射线光电子能谱

重要提示：使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问

题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

1范围

本文件规定了一种利用X射线光电子能谱仪(XPS)测定酸化碳纳米管表面碳、氧元素成分及化学

态的分析方法。