石墨烯粉体检测

(CMA)     (ISO) (高新技术企业)

检测范围

石墨烯粉体的检测范围主要包括材料的基本物理特性、结构特征、化学成分、杂质含量以及应用相关的功能性指标。具体涵盖粉体的层数、厚度、尺寸分布、缺陷密度、比表面积、晶体结构、元素组成、官能团类型、金属残留、灰分含量、热稳定性、导电性、分散性及生物相容性等参数。

检测项目

1. 物理特性检测：层数、厚度、横向尺寸分布、比表面积（BET）、密度、堆积密度。
2. 结构表征：缺陷密度（ID/IG比）、晶体结构（XRD）、表面形貌（SEM/TEM）。
3. 化学成分分析：碳氧原子比（C/O）、官能团类型（如羟基、羧基）、元素组成（EDX/XPS）。
4. 杂质检测：金属离子残留量（Fe、Cu、Ni等）、灰分含量、非碳元素含量。
5. 功能性指标：电导率、热导率、分散稳定性（Zeta电位）、生物毒性（细胞相容性测试）。

检测仪器

1. 拉曼光谱仪：用于分析石墨烯层数和缺陷密度（ID/IG比）。
2. 原子力显微镜（AFM）：测量石墨烯片层的厚度及表面粗糙度。
3. 透射电子显微镜（TEM）：观察微观形貌、层数及横向尺寸分布。
4. X射线衍射仪（XRD）：表征晶体结构及层间堆叠状态。
5. X射线光电子能谱（XPS）：分析表面元素组成及官能团类型。
6. 热重分析仪（TGA）：测定灰分含量及热稳定性。
7. 激光粒度分析仪：评估粉体粒径分布及团聚状态。
8. 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）：检测金属杂质含量。
9. 四探针电阻仪：测试电导率。
10. 比表面积分析仪（BET）：测定比表面积及孔隙结构。

检测方法

1. 层数与缺陷分析：

   • 采用拉曼光谱法，通过D峰（~1350 cm⁻¹）、G峰（~1580 cm⁻¹）及2D峰（~2700 cm⁻¹）的强度比（ID/IG、I2D/IG）判断层数和缺陷密度。
   • 依据标准：ISO/TS 21356-1:2021。

2. 厚度与形貌表征：

   • 原子力显微镜（AFM）通过接触模式或轻敲模式测量单层或多层石墨烯的厚度（单层约0.34 nm）。
   • 透射电镜（TEM）结合选区电子衍射（SAED）观察层状结构及边缘形貌。

3. 元素与官能团分析：

   • XPS测试结合C1s峰分峰拟合，定量分析C-O、C=O等官能团含量。
   • 红外光谱（FTIR）定性检测表面官能团类型。

4. 杂质检测：

   • 灰分含量通过热重分析（TGA）在空气氛围中加热至800°C，计算残余质量百分比。
   • 金属离子残留采用ICP-MS，样品经酸消解后定量分析。

5. 电导率测试：

   • 四探针法将粉体压片后测量电阻率，根据公式σ=1/(R×t)计算电导率（t为样品厚度）。

6. 生物相容性评估：

   • 通过MTT法或活死细胞染色，检测石墨烯粉体对哺乳动物细胞的毒性效应。
   • 依据标准：ISO 10993-5:2009。

注意：因业务调整，暂不接受个人委托测试望见谅。