Термогравіметричний аналіз - огляд тем ScienceDirect

Термогравіметричний аналіз (ТГА) - це аналітична методика, яка використовується для визначення термічної стійкості матеріалу та його частки летких компонентів шляхом моніторингу зміни ваги, яка відбувається при нагріванні зразка з постійною швидкістю.

Пов’язані терміни:

• Вуглецеві нанотрубки
• Сополімер
• Диференціальна скануюча калориметрія
• Хітозан
• Теплова стабільність
• Термічна деградація

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Термогравіметричний аналіз для характеристики наноматеріалів

4.7 Висновки

TGA служить цінним інструментом для розуміння теплових подій, пов'язаних з наноматеріалами та полімерними композитами, коли вони піддаються нагріванню в заздалегідь визначених швидкості нагрівання та температурних умовах. Різні типи мікробалансів, такі як нульова точка та деформація, описуються та обговорюються адекватно. Також розглядаються кілька тематичних досліджень, які стосуються різних застосувань TGA. Тематичні дослідження 1 і 2 пояснюють різні схеми деградації композитів CS в модифікованій атмосфері. Тематичні дослідження 3–5 описують застосування передових приладів TGA, таких як TGA-FTIR, TGA-MS та TGA-GC/MS, для прогнозування проміжних сполук реакції, що виділяються через EGA, а також гіпотетичні механізми термічного розкладання полімерних нанокомпозитів та біомаси.

Тематичні дослідження 6 та 7 обговорюють μ-TGA, що використовується для визначення чистоти УНТ та вмісту ДНК у пошаровому покритті наночастинок Au відповідно. Тематичні дослідження 8 і 9 пояснюють метод оцінки кількості лікарського засобу, а також навантаження функціональної частини в пористих кремнеземних матеріалах. Модифікована інструментальна установка TGA, яка використовується для дослідження адсорбції CO2, описана у дослідженні випадку 10. Експериментальний метод визначення кислотної сили в цеолітах за допомогою приладу TGA-TPD пояснюється у дослідженні випадку 11. Тематичні дослідження 12 і 13 пояснюють застосування декількох кінетичні моделі термічної деградації до даних TGA для отримання значень енергії активації полімерних нанокомпозитів. Тематичні дослідження 14 та 15 описують застосування балансу ТГ високого тиску для з'ясування механізму кінетики адсорбції та дифузії СО2 на голих PE-MCM-41 та TP-PE-MCM-41.

Термоаналітичні методи наноматеріалів

Джидзі Авраам,. Сабу Томас, У характеристиці наноматеріалів, 2018

8.3.20 Вимірювання зчеплення

8.3.20.1 Муфта TG-MS

8.3.20.2 Муфта TG-FTIR

Поєднання TGA та FTIR є хорошим інструментальним підходом для вирішення конкретних аналітичних проблем. TGA вимірює зміни маси зразка як функцію температури та/або часу. TGA забезпечує характерну інформацію про кінетичний аналіз складу термічного розкладу і т. Д. Однак TGA не дає прямої ідентифікації газів, що утворюються із зразка під час нагрівання. ІЧ-спектроскопія дає характерний спектр кожного матеріалу. Для цього визначення поєднання TGA із спектроскопічним методом опитування, таким як FTIR-спектроскопія, є чудовим рішенням. Гази передаються від приладу TGA через нагріту лінію передачі, щоб уникнути можливості конденсації. Послідовний аналіз FTIR за допомогою TGA додає новий вимір для ідентифікації залучених сполук та визначення температурного діапазону, в якому газі вони виділяються. TG-FTIR є важливим інструментом не тільки для характеристики полімерів, але і для вивчення конкретних сполук та матеріалів у біологічних матрицях.

Характеристика біополімерних мембран та плівок: Фізико-хімічні, механічні, бар'єрні та біологічні властивості

Бруно Торіхара Томода,. Маріана Агостіні де Мораес, Біополімерні мембрани та фільми, 2020

2.7.1 Термогравіметрія

TGA - це термічний аналіз, який контролює масу зразка за часом або температурою в контрольованій печі навколишнього середовища. Зразок може бути проаналізований при температурі півмісяця або спаду з постійною швидкістю або температурі ізотермічної температури.

TGA включає піч, мікровесу, терморегулятор та систему збору даних. Зразок маси вимірюється на мікровесі, поки він нагрівається або охолоджується в печі, згідно з попередньо визначеною програмою [2, 60, 61] .

TGA - це недорога техніка, яка потребує невеликої вибірки та дозволяє проводити кількісний або якісний аналіз. Однак TGA є руйнівним аналізом, і аналіз може бути неточним через наявність летких компонентів у зразку [2, 60, 61] .

У біополімерних плівках TGA використовується для визначення термостійкості, окисної стійкості, хімічного складу та вмісту води. TGA є корисним інструментом для перевірки включення наночастинок [62] та активних сполук у біополімерні плівки/мембрани шляхом аналізу збільшення чи зменшення піків термічної деградації або шляхом оцінки найшвидшої або затримки термічної деградації [63] .

Розумний текстиль для моніторингу та вимірювання

1.6.7.9 Термогравіметричний аналіз

Доведено, що TGA є відносно швидким і точним методом [76]. Комерційний термогравіметричний аналізатор використовували для термічного розкладу зразків міліграмів при контрольованому нагріванні та в умовах навколишнього середовища в повітрі та атмосфері інертного азоту для виявлення їх термостабільності та зменшення ваги [77]. TGA (тестові зразки 5 мг) проводили (TGA Q50, TA Instruments) в окислювальній (повітрі) та інертній (азотній) атмосфері за таких умов: швидкість потоку 50 мл/хв і швидкість нагрівання 10 ° С/хв над діапазон температур 50–600 ° C (рис. 1.119).

Малюнок 1.119. Тест TGA: (a) схематичне креслення приладу, (b) TGA Q50, TA Instrument [77] .

Теплові, механічні та електричні властивості

І-Ян Пен,. Равін Нарейн, в галузі полімерних наук та нанотехнологій, 2020

9.2.3 Термогравіметрія

Термогравіметрія (ТГ) проводиться в так званому термобалансі, який є інструментом, що дозволяє здійснювати безперервне вимірювання маси зразка в залежності від температури/часу. Слід зазначити, що розмір та форма вибірки впливають на форму кривої TG. Велика проба може розвивати теплові градієнти всередині зразка, відхилення температури від заданої температури через ендо- або екзотермічні реакції та затримку втрат маси через перешкоди дифузії. Дрібно подрібнені зразки є кращими при кількісному аналізі з вищезазначених причин. TG може надати інформацію про фізичні явища, такі як фазові переходи другого порядку, включаючи випаровування, сублімацію, поглинання, адсорбцію та десорбцію.

---