氧化石墨阳离子交换容量测定方法与原理比较

作者：马  杰  彭同江  孙红娟  汤光平  张曦月  王利利    单位：1 西南科技大学 固体废物处理与资源化省部共建教育部重点实验室，四川 绵阳； 2 西南科技大学 矿物材料及应用研究所，四川 绵阳； 3 西南科技大学 四川省非金属矿粉体改性与高质化利用技术工程实验室，四川 绵阳； 4 中国工程物理研究院机械制造工业研究所，四川 绵阳

关键词：氧化石墨；阳离子交换容量；结构变化；甲醛缩合法；蒸馏法

摘  要：采用甲醛缩合法和蒸馏法对氧化石墨（ GO）进行阳离子交换容量 (CEC) 测定，通过分析测定结果与中间产物的结构变化，确定适合 GO 的 CEC 测定方法。利用 X 射线衍射仪（ XRD）、傅里叶红外变换光谱仪（ FT-IR）、 X 射线光电子能谱分析仪（ XPS）对阳离子交换过程中各阶段 产物的结构、官能团含量和元素种类的变化进行分析。结果表明，甲醛缩合法的 CEC 最大平均值为 459.82 mmol/100g，蒸馏法的 CEC 最大平均值 为 125.01 mmol/100g；甲醛缩合法没有引起 GO 结构和羟基（ −OH）含量的显著变化，而蒸馏法的 GO 被还原，其−OH 含量从 29.3% 降至 5.02%。甲 醛缩合法测定的 GO 中间产物的结构比蒸馏法完整，有序度高，因此甲醛缩合法比蒸馏法更适合用于测定 GO 的 CEC 值，为 GO 的 CEC 测试方法 标准的制定提供参考。