高分子PEEK材料前处理-微波消解
在实验是做了几年材料研究,课题是测定高分子材料中的杂质元素,但高分子材料是出了名的难消解,耐高温、耐腐蚀,尤其是PEEK材料:耐260°C高温、耐腐蚀,一般的石墨、电热板最多只能升温到180°C左右,远达不到该材料的熔点。PEEK甚至作为微波消解管的一种材料,一般微波消解仪(升温上限:200°)也难以将其消解。通过摸索不同消解方案的,终于解决了这个老大难问题,做一下经验分享,遇到同类型的材料,大家也可以参照一下。
仪器设备:
由于PEEK材料对消解温度(大于260°C)、压力要求高,所以只能选择及耐高温高压的消解设备了,综合仪器安全性、性能、性价比考虑,最终还是选用了国产谱育的超级微波(可升温至280°C),最终样品消解挺彻底的,而且仪器可以远程控制开关盖,安全性能还挺有保障的,给国产仪器点赞。
1. 试剂:分别称量0.1g市售PEEK材料、原料,转移至25ml,8位石英消解管中,第一组中加入5mL硝酸及0.5mL硫酸;二组中加入5mL硝酸及0.5mL高氯酸;添加硫酸(H2SO4)有助于在降低的蒸汽压下保持较高的温度。在200℃以上,消解高分子材料,需要高氯酸(HClO4)提供高氧化电位,有助于样品消解更为彻底。所有用作试剂的酸都是高浓度的分析级别:硝酸(HNO3 65%)、高氯酸酸(HClO4,70%)。
载液为150mL纯水,3mL硫酸,6mL双氧水。
2.升温程序:盖上样品管盖后,将支架放入已添加载液内衬筒中,预加压5 Mpa,压力180Bar。以温度为单一变量将样品分别于240°/280°C下消解1h, ,每组做平行;升温程序如下:
升温时间/min 温度/℃ 保持时间/min
5 120 30
5 180 3
5 240 5
10 280/240 60
3.消解效果
步骤 | 升温时间 | 目标温度 | 保温时间 |
1 | 5 | 120 | 30 |
2 | 5 | 180 | 3 |
3 | 5 | 240 | 3 |
4 | 10 | 280 | 60 |