[发明专利]一种石墨烯物质的鉴定方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯物质的鉴定方法，属于纺织面料中一种功能性物质分析技术领域。本发明方法是先对物质进行前处理，包括固体及粉末的烘干或直接取待测液体样品于烧杯中，然后在波数600～4000cm^－1范围内进行傅里叶红外光扫描测试，根据红外光谱图中特征峰的位置鉴定待测物质成分中的石墨烯物质。结果表明石墨烯物质红外光谱波数在1116cm^‑1、1630cm^‑1、3437cm^‑1处有明显的吸收峰，与其对应的是C‑O‑C吸收峰、C=C吸收峰、‑OH吸收峰；在1385cm^‑1、2030cm^‑1处也有吸收峰，振动较弱，与其对应的是C‑O‑C吸收峰、C=O吸收峰。该发明方法操作简单，检测速度快，结果可靠，适用范围广，可以很好地应用到材料物质的分析鉴定研究中。

技术领域

本发明涉及一种纺织面料中功能性物质分析技术领域，具体涉及一种石墨烯物质的鉴定方法。

背景技术

石墨烯是碳原子sp²杂化紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种炭质新材料。特殊的结构决定了石墨烯多样化的优异性能。石墨烯不仅是最薄的材料，还是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又具有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。此外石墨烯排列致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透，结构几乎是完全透明，仅吸收2.3%的光，并具有超高的热导率和载流子迁移率。这些特征掀起了人们对石墨烯在纺织领域研究的新浪潮。随着市面上含石墨烯纺织产品新品种不断增多，而国内外对于石墨烯检测仍没有统一鉴定方法和判断标准。

为了稳定和规范市场发展，保护消费者权益，石墨烯物质的成分鉴定成为急需解决的问题。虽然已有报道物质的鉴定方法，但是这些方法主要是通过拉曼光谱、高效液相色谱、核磁质谱等分析手段，存在样品状态单一、制样步骤繁琐、实验操作复杂、设备要求高、不易应用推广等问题。因此有必要开发一种简单易操作的石墨烯的鉴定方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种石墨烯物质的鉴定方法。该方法是利用傅里叶红外光谱（ATR）方法对石墨烯进行物质判断。傅里叶红外光谱（ATR）方法作为一种物质结构分析方法，主要是依据物质分子对红外辐射的吸收，并由振动及转动运动引起偶极矩，产生能级的跃迁，获得分子振动和转动能级变化的振动转动光谱。具有仪器灵敏度高，测试过程操作简单，对样品数量要求小，且对样品无破坏，检测速度快，结果充分可靠等优点。该方法另一独有特点是样品状态可为固态、液态和气态。根据不同物质扫描出相应的特征红外吸收光谱，可快速有效的对物质定性分析。

本发明方法降低了设备成本，待测样品量少，检测方法简单易操作，且检测快速而准确，有利于对含石墨烯物质的成分定性分析研究。

本发明的第一个目的是提供一种石墨烯物质自身判断的简易方法，所述方法是通过测试石墨烯物质在波数600～4000cm^－1下红外光谱透过率，后用origin分析软件绘制不同吸收波数下的透过率曲线，找到该物质在特定波数下的特征吸收峰。

本发明的第二个目的是提供一种鉴别某未知物质成分中是否含有石墨烯物质，所述方法是将未知物质预处理，后测试未知物质在波数在600～4000cm^－1下红外光谱透过率，并用origin分析软件绘制不同吸收波数下的透过率曲线。对比分析未知物质与石墨烯物质的特征吸收峰。若在600～4000cm^－1波数范围内，未知物质特征吸收峰中出现了石墨烯物质的的特征吸收峰，则未知物质成分中含有石墨烯物质，反之则不含有。

本发明的目的可以通过如下技术方案来实现。