Przykłady z dobrej literatury
TGA jest niezbędna przy projektowaniu materiałów, które mają wytrzymać wysokie temperatury, ponieważ w przypadku nawet niewielkiego rozkładu materiału w temperaturze, w której oczekuje się, że materiał napotka, urządzenia wykonane z tego materiału mogą zawieść przy wielokrotnym użyciu. Starannie kontrolowane środowisko analizatora TGA pozwala również na pomiar kinetyki reakcji rozkładu. Różnicowa kalorymetria skaningowa może zostać włączona do analizatora TGA w celu umożliwienia monitorowania potencjalnych zmian fazowych. Przemiany fazowe zazwyczaj wymagają dodania ciepła, ale nie powodują wzrostu temperatury próbki poddawanej przemianie fazowej. Ponadto, różne fazy materiału mają różną pojemność cieplną, a zmiana temperatury na dżul przyłożonego ciepła będzie różna w zależności od fazy. Poprzez dodanie szalki referencyjnej do analizatora TGA, oprócz zmian masy można monitorować również zmiany pojemności cieplnej. W ten sposób, zarówno zmiany faz jak i reakcje rozkładu termicznego mogą być jednocześnie mierzone przez TGA.
TGA zastosowane do reakcji rozkładu:
Figura S6. Analiza termograwimetryczna (TGA) pod przepływem czystego azotu przy 100 mL/min w celu pokazania a) czystego rozkładu 3DP-HKUST-1gel i b) rozkładu 3DP-HKUST-1gelTEA pokazującego, że ma kilka produktów ubocznych podczas rozkładu. (Lim et al. 2019)
Figura 2b. Analiza termograwimetryczna (TGA) w symulowanych warunkach otoczenia (SI sekcja 5), pokazująca desolwatację, po której następuje utlenianie 3DP-HKUST-1gel do CuO.
Autorzy zamierzają wykorzystać żele koloidalne zawierające tylko etanol i nanocząstki Cu3(BTC)2 (BTC = 1,3,5-benzenotrikarboksylan) (HKUST-1) jako tusz do bezpośredniego pisania atramentem (DIW) gęsto upakowanych i samostojących monolitów szkieletów metaloorganicznych (MOF). Tradycyjnie są one syntetyzowane w postaci proszku. Autorzy obserwują zachowanie dekompozycyjne żeli 3DP-HKUST-1 (wytworzonych metodą DIW) oraz 3DP-HKUST-1gel-TEA (wytworzonych metodą indukowanego trietyloaminą żelu HKUST-1). Na rysunku S6b można zaobserwować nagłą zmianę masy w zakresie 100-200 °C, wskazującą na powstawanie kilku produktów ubocznych, w przeciwieństwie do rysunku S6a, na którym rozkład jest znacznie czystszy. Rysunek widoczny w artykule to Rysunek 2b, autorzy przypisują pierwszą zmianę masy (16.2 mg) pozostałym cząsteczkom takim jak H2O, octan z prekursora monohydratu octanu miedzi (II) i nadmiar etanolowego rozpuszczalnika, który jest uwięziony wewnątrz struktury żelu 3DP-HKUST-1. Druga zmiana masy (6,2 mg) została zaobserwowana w temp. 300 °C i jest spowodowana rozkładem organicznych łączników i sieci.