中國粉體網(wǎng)訊 納米科技是未來高科技發(fā)展的基礎(chǔ)，納米材料的化學組成、結(jié)構(gòu)以及顯微組織關(guān)系是決定其性能以及應(yīng)用的關(guān)鍵因素，能夠用于納米材料表征的儀器分析方法已經(jīng)成為納米科技中必不可少的實驗手段。許多研究人員以及相關(guān)人員對納米材料還不是很熟悉，尤其是對如何分析和表征納米材料，獲得納米材料的一些特征信息還存在一定疑惑。
圖1 納米材料常用的表征技術(shù)。
從納米材料的表征技術(shù)角度分類的話，見圖1。不過為了讓大家更好的理解這些表征技術(shù)各自發(fā)揮的作用，我們從納米材料的角度來分別介紹，主要從納米材料的組成成分、形貌、粒度、結(jié)構(gòu)等方面進行簡單介紹。
1. 組成成分分析
當我們合成好納米材料后，我們一般需要知道材料的成分是否是我們想要的，從而進行下一步相關(guān)性能的測試。因此首先確定納米材料的元素組成，判斷材料的純度，是否含雜質(zhì)以及濃度等至關(guān)重要。為達到此目的，以下表征技術(shù)我們可以選擇。
a.用來分析納米材料的體相元素組成以及雜質(zhì)成分：
b.用來分析納米材料的表面與微區(qū)成分：
案例：
表1 在本研究中應(yīng)用的不同ICP-MS技術(shù)的具體特征[1]
圖 2 樣品的(A) X射線光電子能譜和(B) 俄歇電子能譜[2]。
2. 形貌分析
材料的很多重要物理化學性能是由其形貌特征所決定的，比如顆粒狀與納米線和管狀的納米材料的物理化學性能有很大的差異。因此我們也需要利用一些技術(shù)來表征納米材料的形貌，常用的有以下技術(shù)可以選擇：
除了以上四種，另外還有掃描透射電子顯微鏡（STEM），場發(fā)射顯微鏡（FEM），場離子顯微鏡（FIM）等等。
案例：
圖3 CuO納米粒子的(A) SEM、(B) TEM、(C)AFM圖[3]。
3.粒度分析
對于納米材料，其顆粒大小和形狀對材料的性能起著決定性的作用。一般由于顆粒形狀的復(fù)雜性，很難直接用一個尺度來描述一個顆粒大小，因此，廣泛采用等效粒度的概念來描述。不同的粒度分析技術(shù)所依據(jù)的測量原理不同，其顆粒特性也不同，因此只能進行等效對比。分析納米材料粒度的技術(shù)常用的有以下兩種。
案例：
圖4 納米材料的(A) TEM圖和(B) DLS圖[4]。
4.結(jié)構(gòu)分析
除了成分和形貌以及粒度外，納米材料的結(jié)構(gòu)對材料的性能也有著重要的作用，包括物相結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等。
案例：
圖5 納米材料的(A) XRD、(B) Raman、(C)高分辨TEM圖和SAED圖[5]。
案例：
圖6 納米材料的(A-D) TEM圖、(E)氮吸附脫附等溫線和SAXRD圖[6]。
案例：
圖7 透明質(zhì)酸的(A) IR圖、(B)Raman圖和(C)13C NMR譜圖[7]。
5. 其他
熱分析技術(shù)是在程序溫度控制下研究材料的各種轉(zhuǎn)變和反應(yīng)，如脫水，結(jié)晶-熔融，蒸發(fā)，相變等以及各種無機和有機材料的熱分解過程和反應(yīng)動力學問題等，是一種十分重要的分析測試方法。
案例：
圖8 聚合物的(A) DSC圖、(B)DTA圖和(C)TG圖[8]。
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