2023-02-16
碳黑表面的官能團和邊緣評估對于材料設計至關重要。含氧的表面官能團尤為重要，它極大地影響催化性能和電化學特性。因此，通過使用升溫脫附法（程序升溫脫附：TPD），GCBs（石墨化碳黑：#3845）和NGCB（碳黑：#51）在惰性氣流下加熱， H2O、H2、CO、CO2發生分解和(he)脫(tuo)附，含氧表面官(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)被(bei)量化(hua)，繼而表面官(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)可(ke)以被(bei)量化(hua)。全(quan)自動(dong)化(hua)學吸(xi)附儀(yi)BELCAT II 用于此(ci)測(ce)試。從50°C 升溫到(dao) 1000°C 的(de) He 氣體(ti)流中(zhong)，1g 左右(you)的(de)碳(tan)黑在(zai)高(gao)溫下進行脫(tuo)附，使用 TCD（ CATII中(zhong)內(nei)置）或四極(ji)桿在(zai)線(xian)質譜儀(yi)（BELMass） 來分析脫(tuo)附氣體(ti)的(de)峰(feng)的(de)譜圖。
圖1和圖2顯示了GCB和NGCB的脫附譜圖（脫附氣體分析）。雖然 GCB 正在3000 K溫度下進行處理，但可以猜想少量的 H2O、CO、CO2 仍(reng)處于邊緣(yuan)。另(ling)一(yi)方(fang)面，NGCB的(de)(de)官能團是GCB的(de)(de)25至100倍，因此(ci)可以說表面是異質的(de)(de)。結果歸納(na)見表1（單位面積(ji)的(de)(de)分子數(shu)）。有關各類碳的(de)(de)脫附溫度和(he)含氧官能團之間的(de)(de)關系(xi)，請查閱下方(fang)參(can)考文獻(xian)。
表1 GCB、NGCB的升溫脫附(fu)譜(pu)圖(tu)計算的分子數（單位面積(ji)）
本(ben)文中TPD 的(de)(de)結果與第19篇文章中的(de)(de) GCB 以及從αs 曲線和微分(fen)吸附(fu)熱(re)分(fen)析(xi)得出的(de)(de) NGCB 的(de)(de)表面特性評估非常一致。
參考文(wen)獻：Eiyuki Takaki Carbon (No. 237) p.67-71
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