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    電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法測(cè)定碳納米管負(fù)載鉑催化劑中鉑的含量

    2018-01-11 00:24:36那鐸孫瑩馬洪波
    關(guān)鍵詞:聚四氟乙烯納米管碳納米管

    那鐸 孫瑩 馬洪波

    (中國(guó)科學(xué)院金屬研究所,沈陽(yáng)110016)

    前言

    碳負(fù)載金屬催化劑在催化加氫脫硫等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。采用乙二醇為原料化學(xué)還原的方法制備了碳納米管負(fù)載鉑(Pt@CNTs)催化劑,在碳納米管表面引入不同的官能團(tuán),調(diào)控其與金屬鉑納米粒子間的相互作用[1]。隨著研究工作不斷深入,催化劑金屬鉑納米粒子實(shí)際負(fù)載量的表征也有著十分重要的意義,因此準(zhǔn)確測(cè)定碳納米管負(fù)載金屬催化劑中的鉑含量是個(gè)急需解決的問(wèn)題。

    與分光光度法、原子吸收光譜法等傳統(tǒng)元素分析方法相比[2-3],等離子體原子發(fā)射光譜法具有簡(jiǎn)便快速、靈敏度和準(zhǔn)確度高、干擾少等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。傳統(tǒng)的灰化堿熔[6]再酸化濃縮的溶解方法會(huì)引入鹽類基體,帶來(lái)等離子體中的電離干擾,此外過(guò)多使用硫酸或磷酸黏度、密度大的消解溶劑會(huì)影響ICP的霧化效率[7-8]。本文采用高壓水熱釜硝酸處理后,利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定納米管中負(fù)載的鉑。考察了方法的檢出限、方法準(zhǔn)確度和精密度,結(jié)果表明該方法快速簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確可靠。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 儀器與試劑

    Optima 7300DV型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(美國(guó)PerkinElmer公司),用霧化器蠕動(dòng)泵進(jìn)樣進(jìn)行元素分析。

    氮雜納米管和氧雜納米管負(fù)載鉑(Pt@N-CNTsIMR和Pt@O-CNTsIMR)催化劑(中國(guó)科學(xué)院金屬研究所催化材料部):采用乙二醇為原料化學(xué)還原的方法制備。

    實(shí)驗(yàn)所用試劑均為優(yōu)級(jí)純,實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

    1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

    鉑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1 000μg/m L):國(guó)家有色金屬及電子材料測(cè)試中心,使用時(shí)逐級(jí)稀釋。

    1.3 樣品的制備

    消解新型氮、氧雜碳納米管的方法常見(jiàn)的有:

    方法1:稱取貴金屬碳納米管樣品10 mg(精確至0.1 mg)置于高壓水熱反應(yīng)釜的聚四氟乙烯內(nèi)襯中(體積50 m L),加入20 g濃硝酸,蓋好聚四氟乙烯內(nèi)襯蓋,將聚四氟乙烯內(nèi)襯裝入不銹鋼高壓反應(yīng)釜中,擰好裝置,保證不漏氣,然后將其放到180℃的烘箱中,24 h后,取出反應(yīng)釜,待冷卻至室溫后,打開高壓反應(yīng)釜,取出聚四氟乙烯內(nèi)襯。通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作,稍加熱至60℃將酸揮發(fā),待溶液呈現(xiàn)淡黃色定容至50 m L容量瓶,搖勻待測(cè)。另外,石墨化程度越高的催化劑一般需要延長(zhǎng)時(shí)間或者升高溫度。

    方法2:稱取貴金屬碳納米管樣品10 mg(精確至0.1 mg)置于聚四氟乙烯燒杯中(體積50 m L),加入2 m L硫酸,在電熱板上加熱至冒白煙,直至白煙冒盡,取下,冷卻,再加入12 m L王水,加熱溶解至溶液約5 m L,取下,冷卻,定容至50 m L容量瓶,搖勻待測(cè)(此處理方法只適用于氮雜納米管,對(duì)于氧雜納米管不適用)。

    方法3:稱取貴金屬碳納米管樣品10 mg(精確至0.1 mg)置于聚四氟乙烯燒杯中(體積50 m L),加入4 m L硝酸和4 m L高氯酸,在電熱板上加熱至冒白煙,直至白煙冒盡,取下,冷卻,保持溶液微沸至樣品全部溶解,加熱溶解至溶液約5 m L,取下,冷卻,定容至50 m L容量瓶中,搖勻待測(cè)。

    方法4:稱取貴金屬碳納米管樣品10 mg(精確至0.1 mg)置于聚四氟乙烯燒杯中(體積50 m L),加入10 m L硝酸,在電熱板上加熱溶解,定容至50 m L容量瓶,搖勻待測(cè)。

    方法5:稱取10 mg(精確至0.1 mg)樣品于聚四氟乙烯消解罐中,加入5 m L硝酸、2 m L鹽酸,再加入2 m L HF,混勻后加蓋密封。將消解罐置于微波快速消解系統(tǒng)中,設(shè)定參數(shù)為:功率500 W,溫度200℃,壓力2.5 MPa,時(shí)間15 min。待冷卻后取出消解罐,轉(zhuǎn)移至50 m L容量瓶中,用純水定容,搖勻待測(cè)。隨同做空白實(shí)驗(yàn)(表1)。

    表1 化學(xué)前處理現(xiàn)象和結(jié)果Table 1 Experiments and results of different chemical pretreatment

    以單一的硝酸、鹽酸、硫酸和高氯酸均不能有效地分解樣品和溶解其中的Pt。方法2和方法3溶解過(guò)后存在少量黑色不溶物,其中方法3會(huì)燃燒劇烈,容易爆炸,燃燒后的煙塵濺出錐形瓶,易引起Pt的損失。方法4引入了高黏度的硫酸介質(zhì)。方法5盡管同樣能夠完全溶解樣品,但是需要微波快速消解系統(tǒng),并且使用的氫氟酸污染環(huán)境,不建議使用。方法4不能完全溶解,且24 h和36 h不同處理時(shí)間后,溶液經(jīng)過(guò)過(guò)濾ICP測(cè)定Pt信號(hào)在變化,說(shuō)明酸浸出法不能完全溶解出碳納米管中的Pt,因此不建議使用不能完全消解樣品的方法??紤]到方法1能夠完全溶解碳納米管,高壓釜處理后,樣品澄清透明,絕大部分碳以二氧化碳的形式釋放,基本無(wú)基體干擾。方法1、方法2和方法5都能完全溶解樣品,且結(jié)果一致,但是方法2引入高黏度的硫酸,方法3引入毒性的氫氟酸。因此,最終選取方法1高壓反應(yīng)釜中硝酸溶解的方法作為電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜進(jìn)樣的前處理方法。

    1.4 測(cè)定方法

    對(duì)配制好的濃度分別為0、1、5、10、30 mg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液按儀器優(yōu)化好的條件,測(cè)定時(shí)以含標(biāo)準(zhǔn)(0 mg/L)的樣品作為儀器的試劑空白,以濃度為橫坐標(biāo),原子發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。儀器依據(jù)工作曲線計(jì)算出被測(cè)元素的質(zhì)量濃度。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 儀器參數(shù)的選擇

    對(duì)實(shí)驗(yàn)中所用儀器的幾個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,最終確定儀器工作條件:垂直觀測(cè)高度12 mm,RF功率1 400 W,冷卻氣流量16 L/min,輔助氣流量0.2 L/min,霧化氣流量1.0 L/min,重復(fù)測(cè)定3次,蠕動(dòng)泵泵速1.5 m L/min,沖洗時(shí)間30 s,積分時(shí)間5 s。

    2.2 被測(cè)元素的譜線選擇及元素檢出限

    比較各元素幾條分析線的特點(diǎn),考慮共存元素的相互干擾,從中選擇靈敏度高,背景低,基體對(duì)測(cè)定元素不干擾或者干擾小的譜線Pt 214.4 nm為分析線,經(jīng)過(guò)實(shí)際樣品實(shí)驗(yàn),選擇合適的扣背景位置,所選用的分析線基本無(wú)光譜干擾。

    測(cè)定11次試劑空白溶液,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差為檢出限,計(jì)算得到測(cè)定元素Pt的檢出限為0.010 mg/L。

    2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

    按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了5次獨(dú)立測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。經(jīng)光譜儀分析后將Pt在處理后溶液中的含量除以用來(lái)配制溶液的樣品質(zhì)量,即可得到金屬納米粒子負(fù)載量依據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,氮雜納米管催化劑的鉑實(shí)際負(fù)載量1.50%,氧雜納米管催化劑的鉑實(shí)際負(fù)載量為1.75%。從5次測(cè)量結(jié)果的RSD可以看出,氧雜納米管的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(4.0%)要遠(yuǎn)差于氮雜納米管的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(0.78%)??紤]到氧雜納米管中的石墨化程度要高于氮雜納米管,可以得到相同時(shí)間下,石墨化程度高的樣品消解的反應(yīng)過(guò)程比較復(fù)雜,產(chǎn)生的細(xì)微顆粒會(huì)影響到ICP光譜儀的樣品提升量,進(jìn)而影響整個(gè)測(cè)試過(guò)程的精密度。該測(cè)定結(jié)果與硫酸冒煙法結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)硫酸冒煙法系統(tǒng)略微偏低,且不超差,說(shuō)明硫酸在作為ICP光譜儀的進(jìn)樣介質(zhì),高黏度的性質(zhì)同樣會(huì)影響到樣品的提升量。

    表2 氮雜納米管和氧雜納米管中鉑的含量分析結(jié)果Table 2 Analysis results of Pt in the Pt@N-CNTs and Pt@O-CNTs sample(n=5)

    2.4 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

    為了進(jìn)一步驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確度,對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表3。

    表3 氮雜納米管樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)Table 3 Recovery tests of Pt in the Pt@N-CNTs sample / %

    由表3中數(shù)據(jù)可以看出,該方法準(zhǔn)確度高,適用于Pt含量的測(cè)定。

    3 結(jié)論

    采用高壓水熱釜處理后酸解催化劑樣品,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件可獲得良好的精密度和準(zhǔn)確度。該方法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%(n=5),加標(biāo)回收率為101%~114%。方法簡(jiǎn)便易操作,試劑消耗少,可應(yīng)用于碳納米管負(fù)載鉑催化劑中鉑含量的測(cè)定。

    [1]SHI W,ZHANG B,LIN Y,et al.Enhanced chemoselective hydrogenation through tuning the interaction between Pt nanoparticles and carbon supports:Insights from identical location transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy[J].ACSCatalysis,2016,6(11):7844-7854.

    [2]王仲華,冷孝利.火焰原子吸收法測(cè)定鈀/炭催化劑中金屬鈀的含量[J].光譜實(shí)驗(yàn)室(Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory),1991,1(增刊1):1-4.

    [3]BALCERZAK M,SWIECICKA E,BALUKIEWICZ E.Determination of platinum and ruthenium in Pt and Pt-Ru catalysts with carbon support by direct and derivative spectrophotometry[J].Talanta,1999,48(1):39-47.

    [4]成春喜.堿熔-碲共沉淀分離-ICP-OES法測(cè)定脫氧催化劑中的鉑鈀含量[J].中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournal of Inorganic Analytical Chemistry),2017,7(1):47-50.

    [5]馮振華,王皓瑩,王可偉.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法測(cè)定Al2O3基催化劑中的鉑[J].中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)(Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry),2016,6(2):43-47.

    [6]THANGAVEL S,DASH K,DHAVILE S M,et al.Determination of trace levels of boron in graphite powder by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES)[J].Analytical Methods,2013,20(5):5799-5803.

    [7]WATANABE K,INAGAWA J.Determination of impurity elements in graphite by acid decompositioninductively coupled plasma atomic emission spectrometry[J].Analyst,1996,121(5):623-625.

    [8]肖紅新,岳偉,莊艾春,等.濕法分解-ICP-AES測(cè)定廢鈀碳催化劑中的鈀[J]. 貴金屬(Precious Metals),2013,34(增刊1):175-177.

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