這些方法都可以進(jìn)行納米材料的表征

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發(fā)表時(shí)間：2019-11-14 10:37作者：武漢鑠思百檢測(cè)技術(shù)有限公司來源：鑠思百檢測(cè)

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納米科技是未來高科技發(fā)展的基礎(chǔ)，納米材料的化學(xué)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(shí)驗(yàn)手段。許多研究人員以及相關(guān)人員對(duì)納米材料還不是很熟悉，尤其是對(duì)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)。

表征技術(shù){（電子能譜技術(shù)：XPS/UPS/AES/EDS）(X射線衍射，散射技術(shù)XRD,SAXRD)

(熱分析技術(shù)：DTA/DSC/TG)(電子顯微技術(shù)：SEM/TEM/AFM/STM/STEM/FEM/FIM)

(選區(qū)電子衍射技術(shù)：SAED)(光散射技術(shù)：DLS)（光譜技術(shù)：UV-Vis/FTIR/Raman）}

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(jìn)行簡單介紹。

2. 組成成分分析

當(dāng)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(jìn)行下一步相關(guān)性能的測(cè)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(dá)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]。

3. 形貌分析

材料的很多重要物理化學(xué)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(xué)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(chǎng)發(fā)射顯微鏡（FEM），場(chǎng)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]。

4 .粒度分析

對(duì)于納米材料，其顆粒大小和形狀對(duì)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(gè)尺度來描述一個(gè)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(cè)量原理不同，其顆粒特性也不同，因此只能進(jìn)行等效對(duì)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]。

5 .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(duì)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]。

6. 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(jī)和有機(jī)材料的熱分解過程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題等，是一種十分重要的分析測(cè)試方法。

案例：

圖 8 聚合物的(A) DSC圖、(B)DTA圖和(C)TG圖[8]。

參考文獻(xiàn)

[1] Hsiao I L, Bierkandt F S, Reichardt P, et al. Quantification and visualization of cellular uptake of TiO₂
and Ag nanoparticles: comparison of different ICP-MS techniques[J]. Journal of Nanobiotechnology, 2016, 14(1):50, doi:10.1186/s12951-016-0203-z.

[2] Nijs D J M M, Silfhout V A. The Ti/c-Si solid state reaction: II. Additional measurements by means of RBS, XPS and AES[J]. Applied Surface Science, 2017, 40(4):349-358.

[3] Gu H, Chen X, Chen F, et al. Ultrasound-assisted biosynthesis of CuO-NPs using brown alga Cystoseira trinodis: Characterization, photocatalytic AOP, DPPH scavenging and antibacterial investigations[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2018, 41:109-119.

[4] Chen Q, Feng L, Liu J, et al. Intelligent Albumin-MnO₂
Nanoparticles as pH-/H₂O₂-Responsive Dissociable Nanocarriers to Modulate Tumor Hypoxia for Effective Combination Therapy[J]. Advanced Materials, 2016, 28(33):7129-7136.

[5] Shen S C, Chen Q, Chow P S, et al. Steam-Assisted Solid Wet-Gel Synthesis of High-Quality Nanorods of Boehmite and Alumina[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2007, 111(2):700-707.

[6] Yang Y, Wang S, Xu C, et al. Improved fluorescence imaging and synergistic anticancer phototherapy of hydrosoluble gold nanoclusters assisted by a novel two-level mesoporous canal structure of silica nanocarrier[J]. Chemical Communications, 2018:10.1039.C8CC00685G.

[7] Alkrad J A, Mrestani Y, Stroehl D, et al. Characterization of enzymatically digested hyaluronic acid using NMR, Raman, IR, and UV-Vis spectroscopies[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2003, 31(3):545-550.

[8] Hatakeyama T, Nakamura K, Hatakeyama H. Determination of bound water content in polymers by DTA, DSC and TG[J]. Thermochimica Acta, 1988, 123(1):153-161.

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