奈米碳管 | 純度 | 純度及耐熱性評估

純度及耐熱性評估

在空氣中加熱奈米碳管 (carbon nanotubes, CNT)，會因燃燒而造成質量減少，依據質量減少的現象可以評估奈米碳管的純度。也可依據分解溫度評估奈米碳管的耐熱性，以瞭解奈米碳管的形成條件。
熱重分析儀可對各種樣品的熱分解及脫水進行定性及定量量測，使用同步熱重/差熱分析儀 (TG/DTA)，則可同時進行熱差分析。

DTG-60 熱分析儀可同時測量品質量變化，以及 DTA 測得的放熱峰溫度和熱值變化，據此詳細確定非晶形碳和奈米碳管的比值。
圖 1 顯示電弧放電生成的單壁奈米碳管 (SWNT) 的熱重曲線及熱差分析曲線。在差熱分析曲線中，最大的放熱峰位於 683 °C 附近，表示 SWNT 發生燃燒。差熱分析曲線的 322 °C 峰值，一般判定為非晶形碳燃燒，因此可從熱重曲線的質量損失比，確定 SWNT 和非晶形碳的含量比。

圖 2 顯示以 HiPco 法生成的 SWNT 使用 TGA-50 熱重分析儀的熱重分析結果。TGA-50 是一款專用的熱重分析儀，採用高靈敏度的抗振懸掛式天平，可對低於 1 mg 的奈米碳管樣品進行高靈敏度量測，即使樣品少於 0.5 mg 也有良好的重複性。