۱۳۴مین اجلاسیه کمیته ملی نانو در سازمان استاندارد، با حضور نمایندگانی از گروه استاندارد و ایمنی ستاد نانو، دانشگاهها، سازمان استاندارد و شرکتها و آزمایشگاهها برگزار شد. در این اجلاسیه نیز یک استاندارد ملی جدید با عنوان «فناوری نانو- نانوساخت- مشخصههای کلیدی کنترلی-قسمت ۶-۱۸: مواد پایه گرافنی-گروههای عاملی:TGA-FTIR» بررسی و تصویب شد. با تصویب این استاندارد تعداد استانداردهای ملی فناوری نانو به ۱۶۳ استاندارد رسید.
یکی از شناختهشدهترین راههای تهیه گرافن، فرایند اکسایش و کاهش است. مقرون بهصرفهترین فرایند برای تهیه گرافن، لایهبرداری از لایههای گرافیت طبیعی پس از اکسایش برای بهدست آوردن لایههای اکسیدشده مجزا و سپس اکسیژنزدایی (کاهش) این لایههای مجزا است. طی فرایند اکسایش، گروههای عاملی مختلف (-OH، -O، -COOH، -C=O) وارد اسکلت گرافن میشوند و پیوند π ساختار گرافن را میشکنند. اتصال اکسیژن به گرافن در هر شکل شیمیایی (گروههای عاملی از نوع اپوکسید، هیدروکسیل، کربوکسیل و کتونی) حالتهای الکترونیکی را هم در صفحه پایه و هم در لبهها در سطح فِرمی کاهش میدهد. نوع و محتوای گروههای عاملی بر خواص فیزیکوشیمیایی گرافن تأثیر میگذارد. بنابراین، اعتقاد بر این است که شناسایی و تعیین کمیت گروههای عاملی بر پودر گرافن، یک مشخصه کلیدی کنترلی برای تولید و کاربرد آن است.
جفت کردن آنالیزهای گرماوزنسنجی (TGA) و طیفسنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) یک راهحل عالی برای شناسایی و تعیین کمیت گروههای عاملی بر پودر گرافن است. در TGA-FTIR، درحالیکه تغییرات جرمی مانند تفکافت نمونه و تبخیر که با تغییرات دما همراه است، به صورت کمّی با TGA اندازهگیری میشود، آنالیز کیفی اجزای گازی را میتوان بهطور همزمان با طیفهای FTIR بهدست آمده، انجام داد. این استاندارد بر تعیین نوع و محتوای گروههای عاملی (بهعنوان مثال گروه هیدروکسیل، آمینو، کربوکسیل، آلکیل، کربونیل، سولفونیک اسید) بر پودر گرافن با جفت کردن TGA و FTIR تمرکز دارد.
هدف از تدوین این قسمت از مجموعه استانداردهای ملی شماره ۱۹۷۵۸، ایجاد یک روش استانداردشده برای تعیین مشخصه کلیدی کنترلی شیمیاییِ موارد زیر است:
• گروههای عاملی: برای مواد عاملدار بر پایه گرافن و گرافن اکسید تعیین مشخصات با آنالیز گرماوزنسنجی (TGA) جفتشده با طیفسنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) انجام میشود که بهعنوان TGA-FTIR نامیده میشود. محتوای گروههای عاملی با تغییرات جرم نمونه به عنوان تابعی از دما با استفاده از TGA بهدست می آید. سپس مواد پدیدآمده طی این تغییرات جرمی با استفاده از FTIR جفت شده برای شناسایی گروههای عاملی آنالیز میشوند.
• گروههای عاملی تعیینشده براساس این استاندارد بهعنوان یک مشخصه کلیدی کنترل در ویژگی تفصیلی شاهد برای گرافن در استاندارد IEC ۶۲۵۶۵ ۳ ۱ برای پودر گرافن فهرست خواهند شد.
• این روش برای پودر گرافن عاملدارشده و گرافن اکسید که میتوانند با دمای بالا در طول TGA، تفکافت و گازی شوند، قابل استفاده است.
• حوزههای کاربرد شامل کنترل کیفیت برای تولیدکنندگان گرافن و انتخاب محصول برای کاربران پایین دستی است.