納米材料特點(diǎn)
- 高比表面
- 高電導(dǎo)
- 高硬度
- 高磁化率
納米材料分析
- 成分分析
- 形貌分析
- 粒度分析
- 結(jié)構(gòu)分析
- 表面界面分析
成分分析
1. XPS：X射線光電子譜，用X射線作入射束拧略，在與樣品表面原子相互作用后，將原子內(nèi)殼層電子激發(fā)電離寒锚，以檢測(cè)樣品成分及結(jié)構(gòu)的信息。這個(gè)被入射的特征X射線激發(fā)電離的電子稱為光電子违孝。
2. XRF：X射線熒光光譜分析刹前，X射線管產(chǎn)生入射X射線，激勵(lì)被測(cè)樣品雌桑。樣品中元素會(huì)放射出二次X射線喇喉，并且不同的元素所放出的二次射線具有特定的能量特性。探測(cè)這些放射出來(lái)的二次射線的能量及數(shù)量信息校坑，并轉(zhuǎn)換成樣品中的各種元素的種類及含量轧飞。
3. EDS：能量色散X射線譜
粒度分析
1. 激光粒度儀：利用顆粒對(duì)光的散射（衍射）現(xiàn)象測(cè)量顆粒大小衅鹿。
米氏散射理論：即光在行進(jìn)過(guò)程中遇到顆粒（障礙物）時(shí)撒踪，會(huì)有一部分偏離原來(lái)的傳播方向过咬；顆粒尺寸越小，偏離量越大制妄；顆粒尺寸越大掸绞，偏離量越小。
散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量耕捞。這樣衔掸，測(cè)量不同角度上的散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布了俺抽。
2. 顯微鏡法
- SEM
- TEM
結(jié)構(gòu)分析
1. XRD：X射線衍射物相分析是基于多晶樣品對(duì)X射線的衍射效應(yīng)敞映，對(duì)樣品中各組分的存在形態(tài)進(jìn)行分析。測(cè)定結(jié)晶情況：晶相磷斧、晶體結(jié)構(gòu)及成鍵狀態(tài)等等振愿。對(duì)非晶樣品不能分析！要求粉體樣品的顆粒度大小在0.1～10μm范圍弛饭。
晶粒大小測(cè)定原理：利用XRD測(cè)定晶粒度的大小是有一定的限制條件的冕末，一般當(dāng)晶粒大于100 nm以上，其衍射峰的寬度隨晶粒大小的變化就不敏感了侣颂；而當(dāng)晶粒小于10nm時(shí)档桃，其衍射峰隨晶粒尺寸的變小而顯著寬化 ；可采用Scherrer公式進(jìn)行計(jì)算：
2. 激光拉曼分析：
當(dāng)一束激發(fā)光的光子與作為散射中心的分子發(fā)生相互作用時(shí)憔晒，大部分光子僅是改變了方向藻肄，發(fā)生散射，而光的頻率仍與激發(fā)光源一致拒担，這種散射稱為瑞利散射嘹屯。
但也存在很微量的光子不僅改變了光的傳播方向，而且也改變了光波的頻率澎蛛，這種散射稱為拉曼散射抚垄。其散射光的強(qiáng)度約占總散射光強(qiáng)度的10－6～10－10。
拉曼散射的產(chǎn)生原因是光子與分子之間發(fā)生了能量交換谋逻，改變了光子的能量呆馁。
由于拉曼散射與入射光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，只與物質(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)和振動(dòng)有關(guān)毁兆，每個(gè)分子產(chǎn)生的拉曼光譜的譜帶數(shù)目浙滤、譜帶強(qiáng)度、位移大小等都直接與分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)气堕，所以拉曼光譜屬于分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜纺腊。
3. 高分辨率TEM（HRTEM）：
相位襯度像畔咧，常用于微晶和析出物的觀察，可以揭示微晶的存在以及形狀揖膜，可結(jié)合衍射和晶格條紋間距來(lái)獲得結(jié)構(gòu)信息誓沸。
形貌分析
1. SEM
提供從數(shù)納米到毫米范圍內(nèi)的形貌像，觀察視野大壹粟，其分辯率一般為6納米拜隧，對(duì)于場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡，其空間分辯率可以達(dá)到0.5納米量級(jí)趁仙。
2. TEM
透射電鏡具有很高的空間分辯能力洪添，特別適合納米粉體材料的分析。其特點(diǎn)是樣品使用量少雀费，不僅可以獲得樣品的形貌干奢，顆粒大小，分布以還可以獲得特定區(qū)域的元素組成及物相結(jié)構(gòu)信息盏袄。
3. STM
掃描隧道顯微鏡主要針對(duì)一些特殊導(dǎo)電固體樣品的形貌分析忿峻。可以達(dá)到原子量級(jí)的分辨率貌矿，但僅適合具有導(dǎo)電性的薄膜材料的形貌分析和表面原子結(jié)構(gòu)分布分析炭菌，對(duì)納米粉體材料不能分析。
4. AFM
掃描原子力顯微鏡可以對(duì)納米薄膜進(jìn)行形貌分析逛漫，分辨率可以達(dá)到幾十納米黑低，比STM差，但適合導(dǎo)體和非導(dǎo)體樣品酌毡，不適合納米粉體的形貌分析克握。
5. SPM
掃描探針顯微鏡控制探針在被檢測(cè)樣品的表面進(jìn)行掃描，同時(shí)記錄下掃描過(guò)程中探針尖端和樣品表面的相互作用枷踏，就能得到樣品表面的相關(guān)信息菩暗。
利用這種方法得到被測(cè)樣品表面信息的分辨率取決于控制掃描的定位精度和探針作用尖端的大小（即探針的尖銳度）旭蠕。
