ICS 71.040 CCS A 43
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41068—2021
纳米技术 石墨烯粉体中水溶性阴离子
含量的测定离子色谱法
Nanotechnologies-Determination of water-soluble anions content in
graphene-related powderIon chromatographymethod
2021-12-31发布
2022-07-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T41068—2021
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件
术语和定义原理 5 试剂和材料 6 仪器和装置
3
试验步骤 8 结果计算
7
检出限 10 精密度
9
影响含量测定结果的因素 12 测试报告· 附录A（资料性） 测试液制备步骤示例附录B（资料性） 仪器分析条件及色谱图附录C（资料性） 测试示例参考文献
11
X GB/T 41068—2021
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国科学院提出。 本文件由全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会（SAC/TC279/SC1)归口。 本文件起草单位：北京市理化分析测试中心、冶金工业信息标准研究院、广州特种承压设备检测研
究院、深圳技术大学、新奥石墨烯技术有限公司、河南中标检测服务有限公司、厦门市产品质量监督检验院、国家纳米科学中心、瑞士万通中国有限公司、青岛盛瀚色谱技术有限公司、中国科学院山西煤炭化学研究所、青岛华高墨烯科技股份有限公司、湖北省标准化与质量研究院。
本文件主要起草人：刘伟丽、乐胜锋、李倩、李茂东、陈丽琼、苏琼、赵林萍、江小剑、葛广路、宋炳信、 朱新勇、黄显虹、郭洪云、黄荣、魏晓晓、田子健、黄国家、李金来、郭倩倩、童跃聪、刘忍肖、张习志、 陈成猛、宋伟、白云、赵婷、高峡、胡光辉、张梅、刘奕忍、李琴梅
1 GB/T 41068—2021
引言
石墨烯粉体中的阴离子杂质影响石墨烯粉体的应用价值，会对产品的特定性能造成不良影响，例如石墨烯粉体用于电池的电极材料或导电剂时，阴离子在电池中可能会引起不可逆副反应，导致电池性能下降。因此水溶性阴离子的种类及含量是评价石墨烯粉体质量的重要指标之 一
离子色谱法具有灵敏度高、结果稳定可靠、可同时测定多个离子等特点，采用离子色谱法可以定量分析石墨烯粉体中水溶性阴离子的含量
= GB/T 41068—2021
纳米技术石墨烯粉体中水溶性阴离子
含量的测定离子色谱法
警告：使用本文件的人员应该有正规实验室工作的实践经验。本方法并未指出与其使用有关的所
有安全问题。本文件规定的一些实验过程可能会导致危险情况，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
本文件描述了采用离子色谱仪测定石墨烯粉体中水溶性阴离子含量的方法。 本文件适用于石墨烯粉体中的水溶性氟离子（F-）、氯离子（C1-）、亚硝酸根离子（NO2）、漠离子
（Br-）、硝酸根离子（NO：）、硫酸根离子（SO,2-）、磷酸根离子（PO。3-）的测定。其他水溶性阴离子含量的测定也可参考本文件执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T30544.13纳米科技术语第13部分：石墨烯及相关二维材料
术语和定义
3
GB/T30544.13界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
石墨烯粉体graphene-relatedpowder 粉体形式的石墨烯相关二维材料，注：石墨烯相关二维材料指层数不多于10的碳基二维材料，包括石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、氧化石墨烯、还
原氧化石墨烯等。
4原理
石墨烯粉体中各种水溶性阴离子可以使用合适的溶剂进行提取，经色谱柱分离后，由带抑制器的电
导检测器测定各阴离子组分的电导率，根据标准溶液中各组分的相对保留时间定性，以标准曲线法定量。
试剂和材料
5
5.1除非另有说明，本方法所用试剂均为分析纯，水为符合GB/T6682规定的一级水。
1 GB/T41068—2021
5.2 2氟离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.3 氯离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.4亚硝酸根离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.5 溴离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.6 硝酸根离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.7 硫酸根离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.8 磷酸根离子标准溶液（1000mg/L，水基体）。 5.9 9滤膜：0.22um，聚醚矾材质，水相。
6仪器和装置
6.1离子色谱仪：配电导检测器、抑制器及所需附件组成的分析系统。 6.2分析天平：感量0.1mg。 6.3 超声波清洗机：功率不小于250W，频率40kHz。 6.4球磨仪。 6.5 5螺口带盖玻璃样品瓶：20mL。
7试验步骤
7.1测试液的制备
取不少于300mg样品置于球磨仪的研磨罐中，加盖密封。将研磨罐置于液氮中浸泡处理3min~
5min，或置于一20℃或以下温度储存30min以上，以保证样品在研磨过程中始终处于低于室温的状态。低温处理后的研磨罐放回球磨仪，研磨30s～1min。待研磨罐恢复至室温时，打开并取出样品。 准确称取2份研磨后的试样各50mg（精确到0.1mg）作为平行试样，分别置于样品瓶（6.5）中，加人 10mL纯水，加盖后涡旋振荡混匀。将样品瓶置于超声清洗机中超声辅助提取30min，手动摇勾，放冷至室温，静置分层或离心。使用孔径为0.22m滤膜（5.9)过滤瓶中上层溶液，收集滤液，该滤液即为测试液。按上述步骤进行空白试验，除不加人试样外，操作步骤和应用的试剂与试样测定时相同。测试液制备参见附录A。 7.2测试 7.2.1仪器分析条件
使用的仪器不同，最佳分析条件可能不同，设定的参数应保证被测组分得到有效分离和测定。具体示例参见附录B。 7.2.2标准曲线绘制
混合标准储备溶液的配制：移取0.1mL氟离子标准溶液（5.2）、0.2mL氯离子标准溶液（5.3）、 0.5mL亚硝酸根离子标准溶液（5.4）、1.0mL溴离子标准溶液（5.5）、1.0mL硝酸根离子标准溶液（5.6）、1.0mL硫酸根离子标准溶液（5.7）、0.5mL磷酸根离子标准溶液（5.8）至50mL容量瓶中，加水定容至刻度，摇匀
混合标准中间溶液的配制：移取上述混合标准储备溶液1mL至10mL容量瓶中，加水定容至刻度，摇匀
混合标准工作溶液的配制：分别移取上述混合标准储备溶液2mL、4mL、7mL、10mL至10mL
2 GB/T41068—2021
容量瓶中，加水定容至刻度，摇匀，依次记为浓度水平2～浓度水平5，见表1。
移取上述混合标准中间溶液1mL至10mL容量瓶中，加水定容至刻度，摇匀，记为浓度水平1
表1 混合标准工作溶液浓度
单位为毫克每升
氟离子 氯离子 亚硝酸根 溴离子 硝酸根离子 硫酸根离子 磷酸根离子浓度 浓度 离子浓度
浓度浓度水平1 0,02 浓度水平2
浓度 0.20 4.00 8.00 14.00 20.00
浓度 0.20 4.00 8.00 14.00 20.00
浓度 0.20 4.00 8.00 14.00 20.00
浓度 0.10 2.00 4.00 7.00 10.00
0.04 0.80 1.60 2.80 4.00
0.10 2.00 4.00 7.00 10.00
0.40
浓度水平3 0.80 浓度水平4
1.40
浓度水平5 2.00
按浓度由低（浓度水平1)到高（浓度水平5）的次序测定7种阴离子混合标准工作溶液，以各阴离子浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，分别制作标准曲线。典型的混合离子色谱图参见附录B。 7.2.3 空白试验
随同试样做空白试验。 7.2.4试样测定
按7.2.1的仪器分析条件测定测试液（7.1)中各阴离子的浓度。根据各阴离子保留时间定性，根据色谱峰面积用外标法定量。如果待测离子的浓度超出校准曲线的线性范围，则应减少样品量或增加定容体积重新测定。 7.2.5 测试示例
测试示例参见附录C。
8 结果计算
按式（1）计算样品中各阴离子的含量，计算结果需扣除空白值：
X= A-A.-b XVX
1 m
...(1 )
a
式中 X A Ao 空白样品提取液中待测离子的峰面积；
试样中待测离子的含量，单位为毫克每干克（mg/kg）；样品提取液中待测离子的峰面积；
-
待测离子的标准曲线斜率；待测离子的标准曲线截距；定容体积，单位为毫升（mL）；
a b V m 测定结果用平行测定的算术平均值表示，保留至小数点后一位，测定结果数值修约时按照
一一试样的质量，单位为克（g）。
GB/T8170有关规定进行。
3 GB/T41068—2021
9检出限
本方法的检出限：氢氧根体系下氟离子为0.2mg/kg，氯离子0.4mg/kg，亚硝酸根离子2.0mg/kg.溴
离子2.0mg/kg，硝酸根离子4.0mg/kg，硫酸根离子2.0mg/kg，磷酸根离子6.0mg/kg。碳酸盐体系下氟离子为1.0mg/kg，氯离子1.6mg/kg，亚硝酸根离子4.0mg/kg，溴离子16.0mg/kg，硝酸根离子 4.0mg/kg，硫酸根离子4.0mg/kg，磷酸根离子12.0mg/kg。
10 精密度
两个平行试样的测定结果绝对差值不应超过算术平均值的10%。如果超过10%，应重新进行测定。
11 影响含量测定结果的因素
11.1部分石墨烯粉体中存在水溶性阴离子含量分布不均勾的情况，采用低温研磨的方法能够改善其均匀性。 11.2部分石墨烯粉体存在吸湿性，可能会对测定结果造成影响，
12 测试报告
12.1 测试报告包括但不仅限于以下信息：
a) 本文件编号； b) 测试单位、测试人员、日期； c) 样品来源； d) 样品的详细描述，包括厂家、样品编号、生产批号和样品形态； e) 测试条件，包括仪器型号、色谱柱型号、分析体系（氢氧根体系或碳酸盐体系）等； f) 测试结果。
12.2 数据记录和测试报告示例参见附录C。
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