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(英文)
本文选题:动力学分析 切入点:石墨烯 出处:《物理化学学报》2016年07期
【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-1))分别为155.11 k J?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。
[Abstract]:In this paper, graphene was prepared directly from graphene oxide by hydrothermal method. The mass change and oxidation temperature of graphene during heating were detected by thermogravimetry and differential thermal analysis. The water and carbon dioxide positive ion mass spectrometry peaks are obtained in the temperature range. This indicates that the mass loss in the oxidation of graphene is caused by the removal of hydroxyl water and carbon dioxide. At the same time, the kinetic method of non-isothermal thermal analysis is also used. The kinetic parameters of thermal analysis of graphene materials in air atmosphere were obtained at three different heating rates. The activation energy (EA) and the logarithm of preexponential factor (LGP / A-1) of graphene were calculated by Kissinger method and were 155.11 kJ 路s ~ (-1), respectively. Using Ozawa-Flynn-Walln FWOO method, the relationship between activation energy, preexponential factor and reaction conversion was also established. Based on the above results, this work will provide reference value for the application of graphene in thermal interface, thermal conductivity and advanced composite materials.
【作者单位】: 中国科学院上海硅酸盐研究所;上海大学材料科学与工程学院;
【基金】:supported by the National Natural Science Foundation of China(51325203,51472263) Shanghai Materials Genome Project,China(14DZ2261200) Shanghai Technical Platform for Testing and Characterization on Inorganic Materials,China(14DZ2292900) Shanghai Sailing Program,China(16YF1413100) Program of the Innovative Fund of Shanghai Institute of Ceramics,Chinese Academy of Science(Y37ZC4143G)~~
【分类号】:O657.63;O613.71
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,本文编号:1683663
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