国家标准 GB/T38114一2019 纳米技术石墨烯材料表面含氧官能团的定量分析化学滴定法 Nanotechnologies一Quantitativeanalysisofthesurfaeeoxygenfunetional groupsongraphenematerials一Chemicaltitrationmethod 2019-10-18发布 2020-09-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/38114一2019 目次前言引言范围 2 规范性引用文件术语和定义方法概要试剂仪器测量步骤 7.1样品预处理样品与喊液反应 7,2 7.3滴定结果计算与表示 8 8.1碱耗量 8.2含氧官能团含量测试报告附录A(资料性附录测试步骤示例附录B(资料性附录)数据记录和测试报告示例附录c(资料性附录测试实例
GB/38114一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由科学院提出本标准由全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会(SAC/TC279/sC1)归口本标准起草单位:科学院山西煤炭化学研究所、济南圣泉集团股份有限公司、多氟多化工股份有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院[国家石墨烯产品质量监督检验中心(江苏]、科学院大连化学物理研究所,山东欧铂新材料有限公司、科学院宁波材料技术与工程研究所、北京市理化分析测试中心、国家纳米科学中心,冶金工业信息标准研究院、中关村华清石墨烯产业技术创新联盟清华大学本标准主要起草人;陈成猛,黄显虹,谢枸赌,戴石峰、葛广路、李情,吴忠帅,刘兆平,赵永彬、刘伟丽李洁郑应福,孔庆强、张强、王勤生,胡兴华、耿其琛,随秀华、刘睁、白云、卢焕明,张秀梅
GB/T38114一2019 引言石墨烯粉体材料在制备或应用改性过程中,可能引人一些含氧官能团,如基、内脂基,酚胫基和炭基等这些含氧官能团对石墨烯粉体材料的电子特性、润湿性、导电性、导热性及化学反应活性等性能有着重要影响因此,测量石墨烯粉体材料表面含氧官能团的种类和含量,对石墨烯粉体材料质量控制和应用具有十分重要的指导意义测定石墨烯粉体材料表面含氧官能团的方法主要有傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、X射线光电子能谱分析法(XPS)、电子能量损失谱法(EELS),荧光标记和Boehm滴定法等 Boehm滴定法具有低成本,重复性好、操作简便等特点,本标准采用Boehm滴定法定量分析梭基、内酯基、酚羚基和基四种含氧官能团的含量 IN
GB/38114一2019 纳米技术石墨烯材料表面含氧官能团的定量分析化学滴定法警示;使用本标准的人员应该有正规实验室工作的实践经验本标准并未指出所有可能的安全问题本标准规定的一些试验过程可能会导致危险情况,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范围本标准规定了化学滴定法定量分析石墨烯粉体材料表面含氧官能团含量的方法概要,试剂、仪器、测量步骤、结果计算与表示和测试报告本标准适用于石墨烯粉体材料的测定,石墨烯材料表面叛基、内酯基、酚胫基和基的的检测限分别为0.015mmol/g,0.037mmol/g、0.014mmol/g,0.072mmol/g 本标准不适用于磺化改性的石墨烯材料其他炭材料的含氧官能团含量定量分析,可参考本标准进行规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T6682一2008分析实验室用水规格和试验方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 石墨烯graphene 石墨烯层graphenelayer 单层石墨烯singlc-layergraphene;monolayergraphene 由一个碳原子与周围三个近邻碳原子结合形成蜂窝状结构的碳原子单层注1它是许多碳纳米物体的重要构建单元. 注2由于石墨烯仅有一层,因此通常被称为单层石墨烯石墨烯缩写为llLG,以便区别于缩写为2LG的双层石墨烯和缩写为FLG的少层石墨烯注3石墨烯有边界,并且在碳-碳键遭到破坏的地方有缺陷和晶界 [GB/T30544.132018,定义3.1.2.1] 3.2 石墨烯材料graphenematerial 由石墨烯单独或堆垛而成、层数不超过10层的二维材料及其衍生物注1;石墨烯材料包括单层石墨烯,双层石墨婚,多层石墨熔
GB/T38114一2019 注2通常改性方式包括氧化、氢化,氟化,碱化和异质掺杂等注3石墨婚材料的存在形态有;薄膜、粉体,浆料和三位构造体注4:层数超过10层的一般称之为石墨方法概要根据不同强度的碱与石墨烯粉体材料表面不同强度的酸性氧化物反应的可能性,对石墨烯粉体材料表面酸性氧化物进行定性与定量的化学分析方法，称之为Boehm滴定法其中，碳酸氢钠 NaHcO.,)仅与石墨烯粉体材料表面的梭基发生中和反应,碳酸钠(Na.,cO.)可与表面的梭基和内酯基发生中和反应，氢氧化钠(NaOH)可与表面的梭基、内酯基和酚羚基发生中和反应，而乙醇钠 c.HoNo)可与表面的拨基、内雕基.盼羚基和炭基发生中和反应根鹅喊清耗显的不同,计算出石烯粉体材料表面的梭基、内酯基、酚胫基和偻基的含量 5 试剂 5.1本标准中所用水应符合GB/T6682一2008中的二级水除有特殊规定外,所用试剂均为分析纯 5.2盐酸标准溶液(0.5000nmol/L);按照GB/T601中的方法配制和标定用移液管准确移取45mL 盐酸(36%),加人到1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度 5.3盐酸标准滴定液(0.02500mol/L);准确移取5.2中经过标定的标准溶液25mL,加人500mL容量瓶中,加水稀释至刻度该溶液储存时间不超过一周 5.4碳酸氢钠(NaHcO.)溶液(0.05000mol/L)(A液);称取无水碳酸氢钠4.3000g,溶于1000ml 水中,摇匀 5.5碳酸钠(Na,cO.)溶液(0.05000mol/L)(B液);称取无水碳酸钠5.3000g,溶于1000mL水中摇匀 5.6氢氧化销(Nao)溶液(0.05000mol/L)C液)称取110日氢氧化钠,溶于100ml无二氧化碳的燕馆水中,摇匀.注人聚乙烯容器中,密闭放置至溶液请亮,用移液管取上层请液2.7mL至1000ml 容量瓶中,并用无二氧化碳的蒸僧水稀释至1000ml,摇匀 5.7乙醇钠(CH,ONa)溶液(0.1000mol/儿L)(D液);称取无水乙醇钠6.9000g,溶于1000ml无水乙醇中,摇匀 5.8碳酸钠,pH基准试剂澳甲酌绿-甲基红混合指示液;溶液1,称取0.1皆澳甲酚绿.溶于乙醉(95%),用乙醉(95%)稀释至 5.9 100m游被2称取02反甲基红游于乙牌(95%),用乙脉(5)稀释至I0ml;将0nml游液1利 10ml溶液2混匀 6 仪器 6.1高密度聚乙烯瓶(HDPE). 6.2真空干燥箱,真空度:0MPa一0.09MPa 6.3鼓风干燥箱 6.4分析天平,感量0.0o01g 6.5振荡器,室温一30C,振荡频率;0r/min一300r/min,振幅:25 mm 6.6电位滴定仪,测试电极;酸碱pH电极,精度;0.1mV
GB/38114一2019 高速离心机,相对离心力大于或等于12810×g 测量步骤 7.1样品预处理称取约2.0些待测样品放人真空干燥箱,在80C士5C下真空干燥至样品恒重，然后将试样放人干燥器中备用测试步骤示例参见附录A 7.2样品与碱液反应 7.2.1样品称量称取四等分0.15g~0.50g(称量准确至0.0002g)经7.1中预处理后的干燥样品,分别置于 100mlHDPE瓶A1,B1,C1和D1中,质量分别记为从、mn2、mn和mn4 7.2.2样品反应分别称取50.0gA液(称量准确至0.,0002g)到A1瓶中,50.0gB液(称量准确至0.0002g)到B1 瓶中,50.0gC液(称量准确至0.0002g)到c1瓶中和40.0gD液(称量准确至0.0002g)到D1瓶中准确记录加人的溶液质量(称量准确至0.0002g),分别记为mA、,mB、m和p,盖紧瓶盖,密封隔绝空气,手动摇晃至少30s,得到反应液注:称样之前,宜将HDPE瓶和样品消除静电,以防止样品的损失 7.2.3空白实验 7.2.3.1碱液空白实验分别称取50.0gA液(称量准确至0.0002g)到HDPE瓶A0中,50.0gB液(称量准确至0.0002g 到HDPE瓶B0中,50.0gC液(称量准确至0.0002g)到HDPE瓶C0中和40.0gD液(称量准确至 0.0002g)到HDPE瓶D0中,准确记录加人的碱液质量(称量准确至0.0002g),分别记为m 1Ao、70、 mo和,盖紧瓶盖,密封隔绝空气,得到碱液空白 7.2.3.2样品空白实验称取0.15g一0.50g(称量准确至0.0002g)经7.1中预处理后的干燥样品,置于100mL的HDPE 瓶E中,质量记为m,称取50.0g(称量准确至0.0002g)水到E瓶中,准确记录加人水的质量,记为 ,盖紧瓶盖,密封隔绝空气,得到样品空白 71E， 7.2.4振荡反应将所有反应瓶和空白实验瓶置于25C30C、150r/min振荡频率的恒温振荡水浴中,振荡反应 3h,这段时间内至少3次手动摇晃反应瓶10s,使粘附在瓶内壁和瓶盖内的样品混人反应液中,使反应均匀固液分离 7.2.5 7.2.5.1A,B、C,E过滤振荡完毕,充分摇匀瓶中液体,分别减压过滤HDPE瓶A0、A1、B0、B1、C0,C1和E中的液体,过滤
GB/T38114一2019 时弃掉初滤液15mL,然后收集余下的滤液至干燥的抽滤瓶中,分别得到Al,B1,C1、A0,IB0,C0,E滤液,得到的滤液立即进人7.3 7.2.5.2D离心分离 D1和D0中的液体迅速倒人50mL干燥离心管中,在10000r/min的高速离心条件下分离 10min，取上层清液立即进人7.3 如果离心不够彻底,可以延长离心时间或提高离心速率,直至固液分离 7.3滴定 7.3.1电位滴定法 7.3.1.1A,B.c,D滤液滴定分别称取10.0g7.2.5中的A0、Al、B0、B1、C0、C1、D0、D1滤液或上清液于相应的滴定杯中,分别准确记录质量(称量准确至0.0002g)为mo.dmN.d,mw.d,m.d,mlo.d,mg.d,mw.d,mn.d,用水稀释至 30ml将pH电极浸人到溶液中,然后用盐酸标准滴定液滴定至终点,分别记录滴定至第二等当点时消耗盐酸滴定液的体积,分别记录为V、V、V、,Vu、,V、Va、,V、Vn 7.3.1.2E滤液滴定称取20.0迟E清液(称量准确至0.0o028>于滴定杯中,记录准确的质量为m以准确加人cO滤液 0,.0g(称量准确至0.0002g),记录加人C0滤液的准确质量为sae,得到EC混合液,将pH电极浸人到溶液中,然后用盐酸滴定液滴定该EC混合液,记录滴定至第二等当点时,消耗盐酸滴定液的体积记录为VE 7.3.2指示剂滴定法 7.3.2.1A,Bc,D滤液滴定分别称取7.2.5中的25.0gA0滤液、25.0gAl滤液、15.0gB0滤液、15.0gB1滤液、25.0gCO滤液、,25.0gC1滤液、10.0gD0上清液、10.0gD1上清液于相应的锥形瓶中,分别记录准确的质量(称量准确至0.0002g)为mo.d,m.d、mw.d、m目.d、mo.d、ma.d、mm.d,mm.d,加人澳甲酚绿-甲基红混合指示液4滴,然后用盐酸滴定液滴定至溶液由绿色变为暗红色,煮沸2min,冷却,继续滴定至溶液呈暗红色为终点,分别记录消耗盐酸滴定液的体积为V、,V、,Vm,V、Vo、,V、,V,V 7.3.2.2E滤液滴定称取10.0区E滤液于锥形瓶中,记录准确的质量(称量准确至0.oo028)为" ,准确加人C0滤 mE.d" 液15.0g,记录加人C0滤液的准确质量(称量准确至0.0002g)为mEc. ,得到EC混合液,加人溴甲盼绿-甲基红混合指示液4滴,用盐酸滴定液滴定溶液该EC混合溶液,溶液由绿色变为暗红色时,煮沸 2min，冷却,继续滴定至溶液呈暗红色为终点记录消耗盐酸滴定液的体积记录为VE 结果计算与表示 8 8.1碱耗量 8.1.1单位样品和A液、B液、C液及D液反应后消耗的物质的量分别为7A..和,样品空白E液
GB/38114一2019 中的碱量为e,数值以mmol/g表示,按式(1)式(5)计算 =(V×c/mo.d一V×C/mN.)×m/m )=(V郎×C/ mp.d-V×C/ m,dXm/m12 Ve ×ma/mn =(VoxC/mo.d mcll =(V×C/m.a V m.a×m/mn ) =[(VE×C-V cO,d×B.c)/nxd×mE/s )E 式中: 盐酸滴定液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); 滴定A0,B0,c0,D0滤液时盐酸滴定液的消耗体积,单位为毫升 VN、V、Vc、V ml); 滴定A0.B.co.,I0滤液时被滴定的A0,I即.co.Dn逃液质量,单位 mw,d、m1W,d、me,dmw,d 为克(g) .v 滤液时盐酸滴定液的消耗体积,单位为毫升 V、V、Ve、滴定Al、B1、C1、D1 ml); 滴定Al、B1、C1、D1滤液时被滴定的Al、B1、CI、D1滤液质量,单位 mAl,d、mB,d、mcl,d、m)l,d 为克(g); Al、B1、CI、,D1中样品的质量,单位为克(g); m1m2、m1、m A1,B1,cC1、,D1瓶中加人的A,B.c,D液的质量,单位为克(g) mAI、mBmccmlt E瓶中样品的质量,单位为克(g); 775 V 滴定EC混合溶液时盐酸滴定液的消耗量,单位为毫升(mL); 滴定的EC混合溶液中C0滤液的质量,单位为克(g); ma.c 滴定的EC混合液溶液中E滤液的质量,单位为克(g); ma E瓶中加人水的质量,单位为克(g mB 8.1.2每种碱与样品反应至少做2个平行样,两次平行测试碱耗量的相对误差不超过10%,测定结果为2个平行样的算术平均值如果两次平行试验碱耗量的相对误差超出10%,或碱耗量低于范围中所示检测限时,该样品需要重新测试,复测时建议增加与碱液反应的样品质量 8.2含氧官能团含量 p之间的差值按式(6)式(9)可以计算出样品表面各种含氧官能团的含量从A、a、e、、即7 ？发基=A十 7内脚着=十e一7威着十一7成猪一7肖朋发 7朋胫基=)c 7酬基=十E一7做从 7内脚基 7所经林式中梭基的含量,单位为毫摩尔每克(mmol/g)1 7欺从内酯基的含量,单位为毫摩尔每克(mmol/g); 7内脚基 -酚羚基的含量,单位为毫摩尔每克(mmol/g); 7胎经基 -基的含量,单位为毫摩尔每克(mmol/g). 7朋基测试报告 9.1测试报告包括但不仅限于以下信息
GB/T38114一2019 本标准编号; a b 测试人员、日期样品来源; c 样本的详细描述,包括厂家、样品编号、生产批号和样品形态 d e 测试方法; 仪器的名称和型号; g)测试结果 9.2数据记录和测试报告示例参见附录B g.3测试实例参见附录C
GB/38114一2019 附录 A 资料性附录测试步骤示例操作步骤示例见图A.1 样品千燥称样消除静电推荐溶液准备 A 2 反应液和空白手动摇晃上下样品和溶液混合振荡反应3h 快速过滤谜液滴定图A.1操作步骤示例
GB/T38114一2019 录附 B 资料性附录) 数据记录和测试报告示例 B.1盐酸标准溶液标定记录表示例见表B,1 表B.1盐酸标准溶液标定记录表示例标定实验基准试剂Na.co质量/g 标定基准物质消耗盐酸体积/ml 空白实验消耗盐酸体积/ml 标定1 标定2 B.2Boehm滴定原始数据记录表示例见表B.2 表B.2Boehm滴定原始数据记录表示例编号滴定滤液质量/g 消耗滴定酸体积/n 样品质量/8 加人溶液质量/x ml Ao A空白 V Ao A0.d Al m A液 mA VA n1A,d A2 Ve m1 朋e m忙d B0 B空白 V 0 .d B1 B液 Vn1 川12," mB mB.d Ve ma B2 "脱 m园.d C0 C空白 V lco co.a C液 Va 13 le C2 Vce 川3，" lc 川cC, D0 m D空白 70 D1 D液 Vm 14. D 川.d D2 Vn 4.2 lx lg,d m助 E 水 R.e
GB/38114一2019 B.3测试报告示例见表B.3 表B.3测试报告示例测试人员测试日期测试方法样品编号样品来源样品种类 7Naco Naco ao 1eH 碱耗量 mmol/g 平均值相对偏差官能团含量内断基 7段基刀族陵基 mmol/g
GB/T38114一2019 附录c (资料性附录测试实例 C.1 溶液配制 C.1.1盐酸标准溶液用移液管准确移取45ml盐酸(36%),加人到1000ml容量瓶中,加水稀释至刻度分别称取m 为0.9505g,0.9496g于270一300C高温炉中灼烧至恒重的工作基础试剂无水碳酸钠至两个干净的锥形瓶中,分别溶于50ml水中后,加10滴溴甲酚绿-甲基红指示液在分别用配制的盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色,煮沸2min冷却,继续滴定至溶液再呈暗红色消耗盐酸V分别为 35.47mL、35.43ml 同时做两次空白实验,消耗盐酸V分别为0.02ml、0.02mL 该盐酸标准溶液的浓度C为0.5060mol/儿L 具体计算过程如下 2×m×1000 2×0.9505×1000 C mol/I=0.5059mol/L V-V.又M=(35.47-0.02又105.99 1000 <0.9496×1000 2X 2×m× Ca mol/I=0.5060mol/L 43一0.02 ×105.99 V又M=5. 0.5059+0.5060 mol/L=0.5060mol/L c.1.2盐酸标准滴定液准确移取5.1中经过标定的标准溶液25ml,加人500ml容量瓶中,加水稀释至刻度,该盐酸标准滴定溶液的浓度( C=C/20=0.5060/20mol/L=0.02530mol/L C.1.3碳酸氢钠(NaHcO)溶液(A液称取无水碳酸氢钠4.3015g,溶于1000mL水中,摇匀 C.1.4碳酸钠(Na,co.)溶液(B液) 称取无水碳酸钠5.3045g,溶于1000ml水中,摇匀 C.1.5氢氧化钠(NaOH)溶液(C液称取110g氢氧化钠,溶于100ml无二氧化碳的蒸僧水中,摇匀,注人聚乙烯容器中,密闭放置至溶液清亮,用移液管取上层清液2.7mL至1000ml容量瓶中,并用无二氧化碳的蒸水稀释至1000mL 摇匀 C.1.6乙醇钠(c,H.,ONa)溶液(D液称取无水乙醉钠6.9g,溶于1000ml无水乙醇中,摇匀 10
GB/38114一2019 C.2样品预处理将氧化还原法所得的还原氧化石墨烯样品1置于真空干燥箱中在80C士5C下真空干燥至样品恒重，然后将试样放人干燥器中备用 C3样品反应样品反应如下: 准备13个100mL的HDPE瓶,并标上标号A0,A1,A2.,B0,B1,2,C0,C1,Cc2,D0、Dn1 a D2,E 往A1,A2,B1,IB2,C1,C2,D1、,D2,E中分别称人0.15只的干燥样品1,并准确记录质量分别 m,数据记录于表c.1中为;m.、mia、ma1、m3a、m31、m3a、m1ma" 随后往装有样品的这10个瓶中分别加人不同的溶液,并分别准确记录溶液的质量分别为: m,me、,m脱,m,meg、mm、mg、me,加液情况和数据记录于表C.1中,溶液加完以后，立即盖紧瓶盖,摇晃均匀 d 往A0、B0,C0、,D0中分别加人不同的碱液,并分别准确记录溶液的质量分别为:mA0、m助、 m,mw,加液情况和数据记录于表C.1中,溶液加完之后盖紧瓶盖,此为碱液空白 C.4振荡反应和过滤振荡反应和过滤步骤如下将以上准备好的所有13个瓶子置于25C30C的恒温振荡水浴中,以150r/min的频率振 a 荡反应3h,这3h内手动摇匀所有瓶子3次,使瓶子上部、瓶盖内部的溶液和反应液充分混匀反应3h后,从恒温振荡水浴中取出所有瓶子,分别减压抽滤A0Al,A2,B0,B1、,2,C0,C1、 b C2,E1,E2中的溶液,以分离固液相过滤Al时,用普通中速滤纸,将瓶内溶液摇匀后,首先用吸管吸取Al瓶中15ml左右的溶液过滤到废液瓶中,然后保持漏斗和滤纸不变,将A1瓶中剩下的溶液过滤至另一个干燥洁净的抽滤瓶中,得到AI滤液,为避免滤液放置时间太长，导致溶剂挥发,使滤液的浓度发生变化,得到的滤液立即用吸管吸取10只到干净且已知质量的滴定杯中,并准确记录加人到滴定杯中滤液的质量,记为m.u.a,数据记录于表C.1中,然后往滴定杯中加人20mlL水,允分摇匀错开时间过滤剩余瓶子中溶液,过滤方法与A1瓶的过滤方法一致,分别得到A0滤液,A2滤液、,B0滤液、B滤液、B2滤液,C0滤液,CI滤液,C'2滤液、E1滤液、E2滤液,得到的滤液同样立即用吸管分别加人到干净且已知质量的滴定杯中,准确记录加人到滴定杯中滤液的质量,记 ,数据记录于表C.1中然后分别往为m.d、m2.d、mBp.d、m日.d、m脱.d、mlc.d、mc.d、mlcz.d、m，装有A0滤液、Al滤液、A2滤液、B0滤液、B1滤液、B2滤液、C0滤液、C1滤液、C2滤液的滴定杯中加人20mL.水,往装有E滤液的滴定杯中加人10.0g左右的C0滤液,准确记录加人的 CO滤质量,记为mE.e,数据记录于表C.1中 d 将D0、D1、D2瓶中溶液摇匀以后,快速倒人干净、干燥的离心管中,以10000r/min的频率离心l0min,将离心管取出(取出时小心,防止外力破坏离心状态),立即用吸管,将上层清液吸 11
GB/T38114一2019 到干净且已知质量的滴定杯中,并准确记录加人的上层清液质量,记为mm.amm.、mg.a,然后往滴定杯中加人20mL水,充分摇匀 C.5滤液滴定滤液滴定步骤如下将C.1中浓度为0.02530mol/儿的滴定液倒人自动电位滴定仪的滴定瓶中,用该滴定液冲洗 a 滴定仪内部管道至少3次 b 将C.4中准备好A0,A1、A2,B0,B1,2,C0、C1,C2、D0,D1、,D2、E滤液上清液的滴定杯在自动电位滴定仪上直接滴定,并分别记录滴定曲线上第二等当点(V-pH滴定曲线的一阶导数最大点)对应的消耗滴定酸的体积,如图C.1中A0,B0,C0,D0滴定曲线所示,并分别记录为 V、V、,V,V、 ,Va、Ve、,V、Vn、,Vg、,VE，数据记录于表C.1中 Vw” V '、 A0:p曲线下曲发 B0 0.8 A0:'-p曲线一阶导数 B0:pH曲线一阶导数 0.4 1.0 0.0 第二个等当点第二个等当点 V=20.060m ,=42.256 'n 四 -2.0 12 15 18 20 25 30 35 40 45 /mL V/mL C0p曲线 40 D0;'-pH曲线 16 cCO:'-pH曲线一阶导数 D0:ypH曲线一阶导数 30 10 20 10 10 第二个等当点第二个等当点 '.一42.590mL 20 V. =20.167ml 16 30 -24 40 28 32 40 44 48 12 15 18 21 36 /mL v/ml 图c.1A0滤液(NaHco.)滴定曲线(左上),B0滤液(Na.,co)滴定曲线(右上). C0滤液(NaOH)滴定曲线(左下),D0滤液(CIH,ONa)滴定曲线(右下) 12
GB/38114一2019 表C.1样品1测试原始数据样品质量/g 编号加人溶液质量/ 滴定滤液/上清液质量消耗滴定酸体积/ml 50.0010 0.0265 A液空白 A0 VN 20.060 m mA0,d A 0.1501 A液 50.0121 10.0318 19.863 Va mia mN mAI.d A2 0.1510 50.0087" 0.0041 V 19.795 1, m2 A2， 0 B液空白 50.0150 0.0201 Vn 42.256 mB B1 0.1512 B液 50.0010 0.0295 V 41.785 m2, mBn m.d BB2 0.1505 以 50,0219 m聪， 10.0042 Ve 41.694 /2,2 Va7 C0 49.9900 20.167 C液空白 me0 mcw,d 10.0142 cn 0.1495 49.9913 10.034 19.452 C液 Va m上 me' mel.d C" 0.1502 50,0011 10.0248 19.447 ve m c2 me2,d D0 D液空自 50.0040 10,0151 V 43.873 w， D1 0.l493 D液 40,0213 10.0176 Vn 42.590 mn mD. D2 0.1503 39.990l1 10,0144 Vn 42.495 m4,2 mIg mg，d 10,0248 / E 0.1498 水 49.9893 7 20.132 m mE 10.0124 mle C.6数据计算 C.6.1样品碱量滴定E瓶时加人了CO滤液,而C0滤液的浓度Ca(mmol/g)为 Vco×C 20.167×0.02530 Ceo mmol/g=0.05095mmol/g 10.0142 1o0. 滴定E滤液时,被滴定的混合液中含有m以的E滤液和mEc的c0滤液,消耗了V.(mL)滴定液因此滤液E的浓度CEmmol/g)为 (VE×C一Cco×mEa.c CE= ma E瓶的反应液中总共加人了m的样品1和mE的水,则样品1的碱量e(mmol/g)为 (V×C CoX.cl mE 7 n m:a 20.132×0.02530一0.05095×10.0124 49.9893 mm nol/g=-0.0264mml nol/g 0.0248 0.1498 样品1的碱量)=一0.026mmol/g,表明样品1中有残留的酸性化学物质 C.6.2碱耗量以样品1的A液的总喊耗量7计算示例 A0滤液的浓度Cmmol/g)为: V×C C= m1,d" 13
GB/T38114一2019 Al滤液的浓度Cmmol/g)为: VA1×C C一 m7A1.d 由于A0是A液空白,因此Al中A液与样品1反应后的浓度变化4CA(mmol/g)为 Yx VA×C scu CN =Co mlAI.d 71A0,d Al的反应液中加人了m.的样品1和m的A液,则AI瓶中样品1的碱耗量7u(mmol/g)为 V =Ac 7A= A1/m1, nA/m1, mNu.,d mAN.d 120.060×0.02530 9.863×0.02530 ×50.0121/0.1501mmol/g=0.173mmol/g 10.0265 10.0318 同样A2的总碱耗量7emmol/g)为 0×C V2× 刀=ACeXm.x/mli ×mN/m1， mA0. m7A2,d )o60x002530_19.795x0.025 30 120. 50.0087/0.l510mmol/g=0.185mmol/g 10.0265 10.004门因此,A液和样品1反应的两次平行试验总碱耗量的平均值) 十_0.173土0.185 少 nmmol/g=0.179mmol/g 刃=" 样品1的B液,C液、D液的碱耗量可按照以上方法计算得到)、叽e、),结果见表C.2 表c.2样品1碱耗量 7 项目 7 7c ) 7E 平行测试1 0.173 0.635 0.931 0,423 -0.026 碱耗量 0.185 0.419 0.627 0.925 平行测试2 tmmol/g 平均值 0.179 0.421 0.631 0.928 相对偏差 0.60% 0.40% 0.20% 0.30% C.6.3官能团含量样品1官能团测试报告见表C.3 梭基含量 mmol/s =0.179十(-0.026)mmol/g=0.153 1酸基=1A十s 内脂基含量 =0.421+(一0.026)-0.153mmol/g=0.,242mmol/g 内脂林=7;十E一7殿基= 酚胫基 =0.631十(一0.026)一0.242一0.153mmol/g=0.210mmol/g ]脂经基=e十一们酸基一]内脚基基刀原其=仙十一)贼转一)脚其一e股其=0.928+(一0.026)一0.210一0.242-0.153mmol/g=0.297mnmol/g 14
GB/38114一2019 表c3样品1官能团测试报告 XX 测试人员测试日期 ××××-××-×X 测试方法 GB/T381l4 样品编号样品1 样品来源样品种类还原氧化石墨烯 7w 7Neco Nom 叭eg转o 碱耗量 0.423 0.635 0.931 0.173 mmol/g 0.185 0.419 0.627 0.925 一0.026 平均值 0.179 0.421 0.631 0.928 相对偏差 0.,60% 0.20% 0.40% 0,.30% 内脚基前秘基官能团含量 7拨基 7基 mmol/g 0.210 0.297 0,153 0.242 15
GB/T38114一2019 考文献参 [1]GB/T30544.13一2018纳米科技术语第13部分;石墨烯及相关二维材料 16

纳米技术石墨烯材料表面含氧官能团的定量分析化学滴定法GB/T38114-2019

一、方法原理

本方法是通过滴定可以还原含氧官能团的还原剂来测定样品中含氧官能团的含量。具体步骤如下：

样品加入还原剂，还原剂将含氧官能团还原为水。
滴定剩余的还原剂用标准溶液进行滴定。
根据滴定所需的标准溶液体积，计算出样品中含氧官能团的含量。

二、操作步骤

1. 样品的制备

将待测样品加入溶液中，经过超声处理，制备出悬浮液。

2. 还原剂的制备

将还原剂加入溶液中，并用稀盐酸进行调节，制备出还原剂溶液。

3. 滴定操作

将还原剂溶液滴加到样品悬浮液中，使含氧官能团被还原成水。

在滴定前后使用电位计进行电位的测量，以确定还原反应的终点。

4. 计算含氧官能团含量

根据滴定所需的标准溶液体积和标准溶液浓度，计算出样品中含氧官能团的含量。

三、应用范围

本方法适用于纳米技术石墨烯材料表面含氧官能团的定量分析，可用于纳米技术石墨烯材料表面含氧官能团含量的快速测定和质量控制。

此外，本方法具有高精度、高灵敏度、简单易行等优点，可以为纳米技术石墨烯材料的生产和应用提供强有力的技术支持。