納米材料的表征方法

關(guān)于納米材料的表征方法第1頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五納米材料的表征表征技術(shù)是指物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及其應(yīng)用的有關(guān)分析、測試方法，也包括測試、測量工具的研究與制造。表征的內(nèi)容包括材料的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等。組成：構(gòu)成材料的化學(xué)元素及其相關(guān)關(guān)系結(jié)構(gòu)：材料的幾何學(xué)、相組成和相形態(tài)等性質(zhì)：指材料的力學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)等第2頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五1.形貌，電子顯微鏡（TEM、SEM）,普通的是電子槍發(fā)射光電子，還有場發(fā)射的，分辨率和適應(yīng)性更好；

2.結(jié)構(gòu)，一般是需要光電電子顯微鏡，掃描電子顯微鏡不行3.晶形，單晶衍射儀，XRD，判斷納米粒子的晶形及結(jié)晶度

4.組成，一般是紅外，結(jié)合四大譜圖，判斷核殼組成，只作為佐證5.性能，光-紫外，熒光；電--原子力顯微鏡（AFM），拉曼；磁--原子力顯微鏡或者專用的儀器納米材料表征手段第3頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五透射電子顯微鏡（TEM）的主要功能研究納米材料的結(jié)晶情況，觀察納米材料的形貌，分散情況評估納米粒子的粒徑。第4頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五掃描電子顯微鏡(SEM)SEM是一種多功能的電子顯微鏡分析儀器.1935年卡奴提出了SEM的工作原理1942年制造出了世界上第一臺SEM現(xiàn)代的SEM是劍橋大學(xué)歐特利與學(xué)生在1948-1965年間研究成果.SEM顯示各種圖象的依據(jù)是電子與物體的相互作用.第5頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五SEM的主要功能三維形貌的觀察和分析觀察分析納米材料的形貌直接觀察大樣品的原始表面第6頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五掃描隧道顯微鏡(STM)STM針尖掃描隧道顯微鏡工作原理示意圖

第7頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五STM在納米材料中的應(yīng)用測量單分子、單個納米顆粒、單根納米線和納米管等的電學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)特性.對表面進(jìn)行納米加工,構(gòu)建新一代的納米電子器件.第8頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五STM的優(yōu)點它有原子量級的極高分辨率(橫向可達(dá)0.1nm，縱向可達(dá)0.01nm),即能直接觀察到單原子層表面的局部結(jié)構(gòu)。比如表面缺陷、表面吸附體的形態(tài)和位置等.STM能夠給出表面的三維圖像STM可在不同的環(huán)境條件下工作,包括真空、大氣、低溫,甚至樣品可浸在水中或電解液中,所以適用于研究環(huán)境因素對樣品表面的影響.可研究納米薄膜的分子結(jié)構(gòu).第9頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五第10頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五原子力顯微鏡AFM第11頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五AFM的主要應(yīng)用納米材料的形貌測定生物材料研究黏彈性材料的表面加工第12頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五X射線衍射法（XRD）XRD是鑒定物質(zhì)晶相的有效手段。利用XRD譜圖可以推斷出納米材料的結(jié)晶度和層狀結(jié)構(gòu)的有序度。利用XRD圖結(jié)合Debye-scherrer公式，又衍射峰的半高寬計算對應(yīng)晶面方向上的平均粒徑D=Rλ/βcosθ

D為粒子直徑，R為Scherrer常數(shù)（0.89）,λ為入射X光波長（0.15406nm），θ為衍射角（°），β為衍射峰的半高峰寬（rad）。第13頁，共15頁，2022年，5月20日，18點37分，星期五XRD在納米材料中的應(yīng)用物相結(jié)構(gòu)的分析介孔材料的分析納米薄膜