この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語、定義、記号および略語
3.1 用語と定義
この文書の目的上、ISO/TS 80004-3, ISO/TS 80004-6 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1.1
ICP-MS
誘導結合プラズマ質量分析法。ガスを運ぶ管を取り囲む高周波 (RF) 負荷コイルによって誘起される交流磁場によってアルゴン流中に生成される高温放電を質量分析計を使用して検出する方法
注記 1: ICP-MS は、分析化学のほぼすべての応用分野に関連するサンプル中の微量元素、微量元素、および主要元素の定量的測定を可能にします。
3.1.2
元素不純物
カーボンナノチューブ試料中に存在する炭素以外の元素
注記 1:このような不純物は主に、CNT の大規模生産中に使用された金属触媒の残留物です。
注記 2:アモルファスカーボンは、SWCNT および MWCNT を含むサンプル中の別のタイプの不純物と考えることができます。
3.2 記号と略語
| CCT | コリジョンセル技術 |
| i | 入力量x i の感度係数、 d f /d x i として定義 |
| CNT | カーボンナノチューブ |
| C | 追加されたスパイクに基づく、スパイクされたサンプル溶液の予想濃度 (1 リットルあたりのマイクログラム単位) |
| CVD | 化学気相成長法 |
| コンゴ民主共和国 | 動的反応セル |
| EDX | エネルギー分散型X線分析 |
| ウナギ | 電子エネルギー損失分光法 |
| ICP-MS | 誘導結合プラズマ質量分析法 |
| ICP AES | 誘導結合プラズマ発光分析装置 |
| k | カバー率 |
| I d | すべてのサンプル前処理ステップを考慮した、分析されたサンプル溶液の希釈係数 |
| MWCNT | 多層カーボンナノチューブ |
| M c | 分析されたサンプル溶液の測定濃度 (1 リットルあたりのマイクログラム単位) |
| M | スパイクされたサンプル溶液中の測定濃度 (1 リットルあたりのマイクログラム単位) |
| NAA | 中性子放射化分析 |
| 外径 | 外径 |
| PTFE | ポリテトラフルオロエチレン |
| SEM | 走査型電子顕微鏡 |
| S w | CNT サンプルの重量 (グラム単位) |
| SWCNT | 単層カーボンナノチューブ |
| TEM | 透過型電子顕微鏡 |
| TGA | 熱重量分析 |
| U | 拡大した不確実性 |
| u c ( y ) | 最終結果の結合標準不確かさ |
| u ( x i ) | 入力量x i に関連する標準不確かさ |
| V | 分析されたサンプル溶液の体積（リットル） |
| 重量% | 重量パーセント |
| XPS | X線光電子分光法 |
| XRF | 蛍光X線分析装置 |
参考文献
| 1 | Hartyunyan A.、Fernandez EM, Tokune T.、カーボン単層ナノチューブ合成用触媒。米国特許 7485600, 2004 年 |
| 2 | Willems I.、Kónya Z.、Colomer JF, Van Tendeloo G.、Nagaraju N.、Fonseca A. 他、炭化水素の触媒分解によって合成された薄いカーボン ナノチューブの外径の制御。化学。レット。 2000, 317, (1–2)、71–76 ページ |
| 3 | Dupuis AC, カーボン ナノチューブの CCVD における触媒 – レビュー。プログレ。科学。 2005, 50, (8)、929–961 ページ |
| 4 | Pumera M.、カーボン ナノチューブには、高温で硝酸で洗浄した後でも残留金属触媒ナノ粒子が含まれています。これは、これらの金属ナノ粒子が複数のグラフェン シートで覆われているためです。ラングミュア 2007, 23, (11)、6453–6458 ページ |
| 5 | Isobe H.、Tanaka T.、Maeda R.、Noiri E.、Solin N.、Yudasaka M. et al.、水溶性、遷移金属を含まないカーボン ナノチューブ凝集体の調製、精製、特性評価、および細胞毒性評価。アンジュー。化学国際。 2006 年版、45, (40)、6676 ～ 6680 ページ |
| 6 | Plata DL, Gschwend PM, Reddy CM, 工業的に合成された単層カーボン ナノチューブ: ユーザー向けの組成データ、環境リスク評価、および供給源の配分。ナノテクノロジー 2008, 19(18), pp. 185706–185719 |
| 7 | Liu X, Gurel V, Morris D, Murray DW, Zhitkovich A, Kane AB 他、単層カーボン ナノチューブにおけるニッケルの生物学的利用能。アドバンスメーター2007, 19, (19)、2790–2796ページ |
| 8 | Chen F.、Xue Y.、Hadjiev VG, Chu CW, Nikolaev P.、Arepalli S.、単層カーボン ナノチューブ内の磁性不純物の高速特性評価。応用物理学。レット。 2003, 83, (22)、4601–4603 ページ |
| 9 | Braun T.、Rausch H.、Bíró LP, Konya Z.、Kiricsi I.、機器中性子放射化分析による単層 (SWNT) および多層 (MWNT) の純粋な精製カーボン ナノチューブ中の微量元素不純物の定量。 Ｊ．Ｒａｄｉｏａｎａｌ． Nucl. Chem. 2004, 262, (1)、31–34 ページ |
| 10 | Ruth T.、ルーチンの多元素分析における不確実性を評価するためのモデル。認定されました。クォー。 2004, 9, 349–354 ページ |
| 11 | Kolodiazhnyi T.、Pumera M.、カーボン ナノチューブ内の金属不純物を測定するための超高感度な方法を目指して。小さい。 2008, 4, (9)、1476–1484 ページ |
| 12 | Ge C.、Lao F.、Li W.、Li Y.、Chen C.、Qiu Y. 他、カーボン ナノチューブ内の金属不純物の定量分析: ICP-MS 分光法のさまざまな前処理プロトコルの有効性。アナル。 Chem. 2008, 80, (24)、9426–9434 |
| 13 | ISO/TS 10797, ナノテクノロジー — 透過型電子顕微鏡を使用した単層カーボンナノチューブの特性評価 |
| 14 | ISO/TS 10798, ナノテクノロジー — 走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型 X 線分光分析を使用した単層カーボン ナノチューブの特性評価 |
| 15 | ISO/TR 10929, ナノテクノロジー — 多層カーボンナノチューブ (MWCNT) サンプルの特性評価 |
| 16 | Ge C.、Li W.、Li Y.、Du J.、Qiu Y.、Liu Y.、Li B.、Gao Y.、Chai Z.、Chen C.、さまざまなメーカーが製造したカーボン ナノチューブの金属不純物の重要性と体系的分析、J. Nanosci.ナノテクノロジー。 2011, 11(3), pp. 2389–2397 |
| 17 | Decker JE, Hight Walker AR, Bosnick K, Clifford CA, Dai L, Fagan J, Hooker S, Jakubek ZJ, Kingston C, Makar J, Mansfield E, Postek MT, Simard B, Sturgeon R, Wise S, Vladar AE, Yang L, Zeisler R, 単層カーボン ナノチューブの再現可能な特性評価を実現するためのサンプル前処理プロトコル。メトロギア、 2009, 46, (6)、682–692 ページ |
| 18 | Yang KX, Kitto ME, Orsini JP, Swami K.、Beach SE, ICP-MS, ICPOES, および機器中性子放射化分析による金属不純物の定量のための多層および単層カーボン ナノチューブのサンプル前処理方法の評価。 J.アナル。で。スペクトロム。 2010, 25, 1290–1297 ページ |
| 19 | Mortari SR, Cocco CR, Bartz FR, Dressler VL, Marlon de Moraes Flores E.、La および Ni ベースのカーボン ナノチューブ内の触媒残留物を測定するための高速消化手順。アナル。 Chem. 2010, 82, (10)、4298–4303 |
| 20 | SLR Ellison (LGC, 英国) および A Williams (英国) 編、Eurachem/CITAC Guide CG 4, 分析測定における不確実性の定量化、第 3 版、(2012) |
3 Terms, definitions, symbols and abbreviations
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TS 80004-3, ISO/TS 80004-6 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1.1
ICP-MS
inductively coupled plasma mass spectrometry method in which a high-temperature discharge generated in flowing argon by an alternating magnetic field induced by a radio-frequency (RF) load coil that surrounds the tube carrying the gas is detected using a mass spectrometer
Note 1 to entry: ICP-MS permits quantitative determinations of trace, minor and major elements in samples pertaining to almost every field of application of analytical chemistry.
3.1.2
elemental impurity
element other than carbon that is present in a carbon nanotube sample
Note 1 to entry: Such impurities are primarily remnants of metal catalysts used during large-scale production of CNTs.
Note 2 to entry: Amorphous carbon can be considered another type of impurity in samples containing SWCNTs and MWCNTs.
3.2 Symbols and abbreviations
| CCT | collision cell technology |
| ci | sensitivity coefficient for input quantity, xi , defined as df/dxi |
| CNT | carbon nanotube |
| C s | expected concentration, in micrograms per litre, of spiked sample solution based on the added spike |
| CVD | chemical vapour deposition |
| DRC | dynamic reaction cell |
| EDX | energy dispersive X-ray analysis |
| EELS | electron energy loss spectroscopy |
| ICP-MS | inductively coupled plasma mass spectrometry |
| ICP-AES | inductively coupled plasma atomic emission spectrometry |
| k | coverage factor |
| Id | dilution factor of the analysed sample solution, accounting for all sample preparation steps |
| MWCNT | multiwall carbon nanotube |
| Mc | measured concentration, in micrograms per litre, of the analysed sample solution |
| Ms | measured concentration, in micrograms per litre, in the spiked sample solution |
| NAA | neutron activation analysis |
| OD | outer diameter |
| PTFE | polytetrafluoroethylene |
| SEM | scanning electron microscopy |
| Sw | weight, in grams, of CNT sample |
| SWCNT | single-wall carbon nanotube |
| TEM | transmission electron microscopy |
| TGA | thermogravimetric analysis |
| U | expanded uncertainty |
| uc(y) | combined standard uncertainty of the final result |
| u(xi ) | standard uncertainty associated with input quantity, xi |
| V | volume, in litres, of the analysed sample solution |
| wt % | weight percentage |
| XPS | X-ray photoelectron spectroscopy |
| XRF | X-ray fluorescence spectrometry |
Bibliography
| 1 | Harutyunyan A., Fernandez E.M., Tokune T., Catalyst for synthesis of carbon single-walled nanotubes. US Patents 7485600, 2004 |
| 2 | Willems I., Kónya Z., Colomer J.F., Van Tendeloo G., Nagaraju N., Fonseca A. et al., Control of the outer diameter of thin carbon nanotubes synthesized by catalytic decomposition of hydrocarbons. Chem. Phys. Lett. 2000, 317(1–2), pp. 71–76 |
| 3 | Dupuis A.C., The catalyst in the CCVD of carbon nanotubes – A review. Prog. Mater. Sci. 2005, 50(8), pp. 929–961 |
| 4 | Pumera M., Carbon nanotubes contain residual metal catalyst nanoparticles even after washing with nitric acid at elevated temperature because these metal nanoparticles are sheathed by several graphene sheets. Langmuir 2007, 23(11), pp. 6453–6458 |
| 5 | Isobe H., Tanaka T., Maeda R., Noiri E., Solin N., Yudasaka M. et al., Preparation, purification, characterization, and cytotoxicity assessment of water-soluble, transition-metal-free carbon nanotube aggregates. Angew. Chem. Int. Ed 2006, 45(40), pp. 6676–6680 |
| 6 | Plata D.L., Gschwend P.M., Reddy C.M., Industrially synthesized single-walled carbon nanotubes: compositional data for users, environmental risk assessments, and source apportionment. Nanotechnology 2008, 19(18), pp. 185706–185719 |
| 7 | Liu X., Gurel V., Morris D., Murray D.W., Zhitkovich A., Kane A.B. et al., Bioavailability of nickel in single-wall carbon nanotubes. Adv. Mater. 2007, 19(19), pp. 2790–2796 |
| 8 | Chen F., Xue Y., Hadjiev V.G., Chu C.W., Nikolaev P., Arepalli S., Fast characterization of magnetic impurities in single-walled carbon nanotubes. Appl. Phys. Lett. 2003, 83(22), pp. 4601–4603 |
| 9 | Braun T., Rausch H., Bíró L.P., Konya Z., Kiricsi I., Determination of traces of elemental impurities in single walled (SWNT) and multi walled (MWNT) pristine and purified carbon nanotubes by instrumental neutron activation analysis. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2004, 262(1), pp. 31–34 |
| 10 | Ruth T., A model for the evaluation of uncertainty in routine multi-element analysis. Accred. Qual. Assur. 2004, 9, pp. 349–354 |
| 11 | Kolodiazhnyi T., Pumera M., Towards an ultrasensitive method for the determination of metal impurities in carbon nanotubes. Small. 2008, 4(9), pp. 1476–1484 |
| 12 | Ge C., Lao F., Li W., Li Y., Chen C., Qiu Y. et al., Quantitative analysis of metal impurities in carbon nanotubes: efficacy of different pretreatment protocols for ICP-MS spectroscopy. Anal. Chem. 2008, 80(24), pp. 9426–9434 |
| 13 | ISO/TS 10797, Nanotechnologies — Characterization of single-wall carbon nanotubes using transmission electron microscopy |
| 14 | ISO/TS 10798, Nanotechnologies — Charaterization of single-wall carbon nanotubes using scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectrometry analysis |
| 15 | ISO/TR 10929, Nanotechnologies — Characterization of multiwall carbon nanotube (MWCNT) samples |
| 16 | Ge C., Li W., Li Y., Du J., Qiu Y., Liu Y., Li B., Gao Y., Chai Z., Chen C., Significance and systematic analysis of metallic impurities of carbon nanotubes produced by different manufacturers, J. Nanosci. Nanotechnol. 2011, 11(3), pp. 2389–2397 |
| 17 | Decker J.E., Hight Walker A.R., Bosnick K., Clifford C.A., Dai L., Fagan J., Hooker S., Jakubek Z.J., Kingston C., Makar J., Mansfield E., Postek M.T., Simard B., Sturgeon R., Wise S., Vladar A.E., Yang L., Zeisler R., Sample preparation protocols for realization of reproducible characterization of single-wall carbon nanotubes. Metrologia, 2009, 46(6), pp. 682–692 |
| 18 | Yang K.X., Kitto M.E., Orsini J.P., Swami K., Beach S.E., Evaluation of sample pretreatment methods for multiwalled and single-walled carbon nanotubes for the determination of metal impurities by ICP-MS, ICPOES, and instrument neutron activation analysis. J. Anal. At. Spectrom. 2010, 25, pp. 1290–1297 |
| 19 | Mortari S.R., Cocco C.R., Bartz F.R., Dressler V.L., Marlon de Moraes Flores E., Fast digestion procedure for determination of catalyst residues in La- and Ni-based carbon nanotubes. Anal. Chem. 2010, 82(10), pp. 4298–4303 |
| 20 | S L R Ellison (LGC, UK) and A Williams (UK) Ed., Eurachem/CITAC Guide CG 4, Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement,Third edition, (2012) |