石墨烯检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-04-17  

石墨烯检测是确保其材料性能与质量的核心环节,涵盖结构表征、成分分析及物理性能测试等关键指标。通过拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)等技术手段,可精准测定层数、缺陷密度及杂质含量等参数。本文系统梳理了石墨烯材料的标准化检测流程与规范要求,为科研机构及产业应用提供技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

石墨烯的标准化检测体系包含三大核心模块:

结构表征:层数测定(单层/少层判定)、横向尺寸分布统计、晶格缺陷密度分析(空位/晶界)、边缘结构类型识别(锯齿型/扶手椅型)

成分分析:碳氧原子比(C/O比)测定、金属催化剂残留量检测(铜/镍基基底)、官能团类型鉴定(氧化/还原程度评估)

物理性能测试:电导率/载流子迁移率测量、力学强度测试(弹性模量/断裂强度)、热导率评估(面内/跨平面方向)、光学透过率与吸光度分析

检测范围

本检测体系适用于以下材料类型及应用场景:

材料形态:机械剥离法单层石墨烯、化学气相沉积(CVD)薄膜材料、氧化石墨烯(GO)及还原氧化石墨烯(rGO)粉末

复合体系:聚合物基复合材料(热塑性/热固性基体)、金属基复合涂层(防腐/导热应用)、碳纤维增强体系

功能器件:柔性电极材料(超级电容器/锂电负极)、传感器敏感元件(气体/生物传感器)、透明导电薄膜(触摸屏/OLED)

检测方法

拉曼光谱法:通过G峰(1580 cm⁻¹)与2D峰(2700 cm⁻¹)的强度比及半峰宽判定层数;D峰(1350 cm⁻¹)强度反映缺陷密度

原子力显微镜(AFM):采用轻敲模式测量片层厚度(单层理论值0.34 nm),结合相图分析表面粗糙度与污染物分布

X射线光电子能谱(XPS):C1s谱分峰拟合确定sp²/sp³杂化比例(284.5 eV/285.5 eV),定量计算氧含量及官能团类型

四探针电阻测试法:采用范德堡法测量面内电阻率(单层典型值10⁻⁶ Ω·m),霍尔效应系统测定载流子浓度与迁移率

热重分析法(TGA):氮气氛围下测定氧化石墨烯的失重台阶(200-300℃脱羧反应),计算含氧官能团总量

检测仪器

仪器类型技术参数要求功能应用
高分辨透射电镜(HRTEM)
电子束加速电压80-300 kV

选区电子衍射(SAED)
显微共焦拉曼系统
光谱分辨率≤1 cm⁻¹

应力分布成像
台阶仪系统
扫描范围100×100 μm²

表面平整度分析
同步热分析仪
温度精度±0.1℃

灰分含量测定
纳米压痕仪
位移分辨率0.02 nm

断裂韧性分析

注:所有测试需在ISO/IEC 17025认证实验室环境下执行。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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