引言

碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，其拥有优良的力学、电学和化学等性能，呈现出广阔的应用前景。碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，达到50～200 GPa，密度却只有钢的1/6。它的弹性模量可达1 TPa，与金刚石的弹性模量相当，约为钢的5倍，在具备高硬度的同时碳纳米管还具有良好的柔韧性和导电性。但在制备碳纳米管的过程中，不可避免地会引入一些杂质，对碳纳米管的性能和应用产生影响。

因此，需要对碳纳米管的杂质含量进行测定。为了检测碳纳米管中的杂质含量，可使用微波消解法对其进行前处理。

仪器与试剂———

1. 仪器：

上海元析MWD-630微波消解仪、SPH-1赶酸仪、分析天平（万分之一）、移液器。

2. 试剂：

硝酸（GR）、氢氟酸（GR）、硫酸（GR）

图1. SPH-1赶酸仪                                                                                             图2. MWD-630微波消解仪

实验方法 ———

1. 称量样品：称取0.0500（± 0.001）g碳纳米管样品于消解罐内罐中（图3），分别加入4 mL硝酸、4 mL氢氟酸、3 mL硫酸，盖上内罐盖子，静置10 min；

2. 预处理：盛有样品的消解内罐在赶酸器上120℃预消解20 min；

3. 微波消解：预消解后的内罐冷却至室温以后，使用微波消解仪，按照表1设定的程序进行消解；

4. 赶酸：消解结束后，使用赶酸仪在160℃下赶酸至罐内液体为黄豆大小。

表1. 微波消解仪升温程序

图3. 碳纳米管

消解结果及探讨———

1.  消解结果

图4. 微波消解后的碳纳米管

2.  探讨