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單顆粒ICP-MS應用:納米管分析

來源:珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司   2020年04月28日 08:53  

隨著納米技術的應用日益頻繁,各種納米材料廣泛應用于各類產(chǎn)品當中。碳納米管(CNT)是使用較廣泛的納米材料之一,其年生產(chǎn)量高達上千噸。其生產(chǎn)過程通常會用到金屬催化劑,因此碳納米管表面可能殘留金屬納米粒子。

 

碳納米管的透射電子顯微鏡(TEM)圖像,深色區(qū)域為金屬顆粒,附著在無定形石墨材料和長單壁碳納米管上

測量碳納米管上的金屬含量是一項極大的挑戰(zhàn)。XRF 大的缺陷是它測量的是樣品的金屬總量,而不是單根或若干根碳納米管上的金屬。TEM 可以測量單根碳納米管上的金屬或納米粒子,但過程十分緩慢冗長,一天之內只能測量少數(shù)幾個碳納米管樣品。傳統(tǒng)的 ICP-OES ICP-MS 分析缺陷是它們需要*消解碳納米管,而鑒于其化學惰性,這將是一項巨大的挑戰(zhàn)。

單顆粒 ICP-MSSP-ICP-MS),無需樣品消解,通過監(jiān)測瞬態(tài)金屬信號即可實現(xiàn)金屬量的半定量測量。SP-ICP-MS 還可以在一分鐘之內分別對上千根碳納米管進行快速測量,從而預估粒子的個數(shù)和含量。

本文介紹了單壁碳納米管(SWCNT)中釔(Y)(一種常用催化劑)的 SP-ICP-MS 測定方法。

樣品

單壁碳納米管是從溶液(RiversideCA)中獲取的,為粉末狀。

儀器

 

NexION 2000 ICP-MS

 

 實驗結果

 

2 顯示了 Y SP-ICP-MS 信號,其中每個信號峰代表一根單壁碳納米管的 Y 信號。隨著過濾孔徑的越來越小,越來越少的碳納米管可以通過濾膜,因此 Y 信號越來越小。這說明 Y 納米粒子與碳納米管結合在一起,當碳納米管出現(xiàn)時,可以觀察到 Y 信號,當碳納米管被濾除時,Y 信號消失。

 

使用 Syngisitx 操作軟件納米模塊,可自動計算分析中的峰數(shù),顯示本底脈沖和 Y 所生成脈沖的強度均值和中值。信號積分則反映出了單壁碳納米管中的金屬總量。該數(shù)值同使用酸消解后的樣品信號,是一致的。

結論

使用SP-ICP-MS技術,可在無需消解碳納米管(一個冗長繁瑣的過程)的情況下準確量化碳納米管中的金屬雜質。使用金屬雜質的含量可以推測單壁碳納米管的計數(shù)濃度,有效拓展了 ICP-MS 在納米材料領域的應用。

想要了解更多詳情,請掃描二維碼下載完整的應用報告。

 

 

 

 

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