程序升温脱附（TPD）表征碳黑的表面性质

碳黑表面的官能团和边缘评估对于材料设计至关重要。含氧的表面官能团尤为重要，它极大地影响催化性能和电化学特性。因此，通过使用升温脱附法（程序升温脱附：TPD），GCBs（石墨化碳黑：#3845）和NGCB（碳黑：#51）在惰性气流下加热， H₂O、H₂、CO、CO₂发生分解和脱附，含氧表面官能团被量化，继而表面官能团可以被量化。全自动化学吸附仪BELCAT II 用于此测试。从50°C 升温到 1000°C 的 He 气体流中，1g 左右的碳黑在高温下进行脱附，使用 TCD（ CATII中内置）或四极杆在线质谱仪（BELMass） 来分析脱附气体的峰的谱图。

图1和图2显示了GCB和NGCB的脱附谱图（脱附气体分析）。虽然 GCB 正在3000 K温度下进行处理，但可以猜想少量的 H₂O、CO、CO₂ 仍处于边缘。另一方面，NGCB的官能团是GCB的25至100倍，因此可以说表面是异质的。结果归纳见表1（单位面积的分子数）。有关各类碳的脱附温度和含氧官能团之间的关系，请查阅下方参考文献。

表1 GCB、NGCB的升温脱附谱图计算的分子数（单位面积）

本文中TPD 的结果与第19篇文章中的 GCB 以及从αs 曲线和微分吸附热分析得出的 NGCB 的表面特性评估非常一致。

参考文献：Eiyuki Takaki Carbon (No. 237) p.67-71