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納米材料測試

發布時間：2025-03-11 09:32:06- 點擊數： - 關鍵詞：納米材料測試

實驗室擁有眾多大型儀器及各類分析檢測設備，研究所長期與各大企業、高校和科研院所保持合作伙伴關系，始終以科學研究為首任，以客戶為中心，不斷提高自身綜合檢測能力和水平，致力于成為全國科學材料研發領域服務平臺。

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納米材料測試范圍

納米復合材料，磁性納米材料，納米碳材料，納米新材料，生物納米材料，金屬納米材料，微納米材料，無機納米材料，高分子納米材料，納米多孔材料，防水納米材料，納米陶瓷，納米纖維，納米粉末，納米膜，納米塊體等。

納米材料測試項目

結構分析，形貌分析，固含量測試，相對密度測試，比表面測試，粒徑測試，抗菌性測試，含量檢測，分散性測試，成分分析，未知物成分鑒定，XRD物相分析，掃描電鏡測試，附著力測試，化學組成成分，表面涂層分析，體積密度，孔隙率檢測，表面電荷檢測，顆粒密度檢測，溶解度檢測，毒性/安全性測試（皮膚刺激試驗、經口毒性試驗、經皮毒性試驗、眼刺激試驗、吸入毒性試驗）等。

中化所納米材料部分測試儀器

電子顯微鏡、拉曼光譜、紫外可見吸收光譜、顯微紅外光譜、原子吸收光譜、原子發射光譜、原子熒光光譜、光學顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡-圖像分析、X射線衍射發、拉曼光譜、紅外吸收光譜法、穆斯堡爾譜法、光子相關譜、氣體吸附、壓汞儀等。

納米材料測試表征可以分為以下幾個部分

(1)形貌表征：TEM，SEM，AFM;

(2)成份分析：AAS，ICP-AES，XPS，EDS;

(3)結構表征：XRD，ED，FT-IR，Raman，DLS;

(4)性質表征-光、電、磁、熱、力等：UV-Vis，PL，Photocurrent。

下面介紹一些常用的測試手段。

1. 掃描電子顯微鏡(SEM)

SEM主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主要是樣品的二次電子發射。SEM可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質的信息，如形貌、組成、晶體結構和電子結構等等。SEM也是一種對納米材料形貌、粒徑和尺寸進行表征的常規儀器，一般納米材料的文獻中都會用到。此外，SEM一般會裝配EDS，用于分析材料的元素成分及所占比率。

2. 透射電子顯微鏡(TEM)

TEM是把經加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關，因此可以形成明暗不同的影像。TEM是一種對納米材料形貌、粒徑和尺寸進行表征的常規儀器，一般納米材料的文獻中都會用到。一般情況下，TEM還會裝配High-Resolution TEM(高分辨率透射電子顯微鏡)、EDX(能量彌散X射線譜)和SAED(選區電子衍射)。High-Resolution TEM用于觀察納米材料的晶面參數，推斷出納米材料的晶型;EDX一般用于分析樣品里面含有的元素，以及元素所占的比率;SAED用于實現晶體樣品的形貌特征與晶體學性質的原位分析。

3. 原子力顯微鏡(AFM)

原子力顯微鏡是一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發生形變或運動狀態發生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。AFM的優點是在大氣條件下，以高倍率觀察樣品表面，可用于幾乎所有樣品(對表面光潔度有一定要求)，而不需要進行其他制樣處理，就可以得到樣品表面的三維形貌圖象。

4. X射線衍射(XRD)

XRD是通過對材料進行X射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的成分、材料的晶型結構、材料內部原子或分子的結構或形態等信息的研究手段。基本上對于納米材料的文獻都會用到。

5. X射線光電子能譜分析(XPS)

XPS可以用來測量：元素的定性分析，可以根據能譜圖中出現的特征譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素;元素的定量分析，根據能譜圖中光電子譜線強度(光電子峰的面積)反應原子的含量或相對濃度;固體表面分析，包括表面的化學組成或元素組成，原子價態，表面能態分布，測定表面電子的電子云分布和能級結構等;化合物的結構，可以對內層電子結合能的化學位移精確測量，提供化學鍵和電荷分布方面的信息。

6. 紅外光譜(FT-IR)

在有機物分子中，組成化學鍵或官能團的原子處于不斷振動的狀態，其振動頻率與紅外光的振動頻率相當。所以，用紅外光照射有機物分子時，分子中的化學鍵或官能團可發生震動吸收，不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜上將處于不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。一般材料中含有機物的納米材料會用到FTIR分析(如石墨烯)。

7. 拉曼光譜(Raman)

拉曼光譜(Raman spectra)，是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，并應用于分子結構研究的一種分析方法。通過對拉曼光譜的分析可以知道物質的振動轉動能級情況，從而可以鑒別物質，分析物質的性質等。

8. 光致發光(PL)

光致發光是指物體依賴外界光源進行照射，從而獲得能量，產生激發導致發光的現象，它大致經過吸收、能量傳遞及光發射三個主要階段，光的吸收及發射都發生于能級之間的躍遷，都經過激發態。而能量傳遞則是由于激發態的運動。紫外輻射、可見光及紅外輻射均可引起光致發光。光致發光可按延遲時間分為熒光(Fluorescence)和磷光。PL是光致發光的縮寫，主要可以用來估計納米材料的電荷分離效率，實驗之前要先確定材料的激發波長。一般情況下，弱的熒光強度表示更高的電荷分離效率，所以催化效果也會相應的提高。

9. 動態光散射(DLS)

DLS技術測量粒子粒徑，具有準確、快速、可重復性好等優點，已經成為納米科技中比較常規的一種表征方法。隨著儀器的更新和數據處理技術的發展，現在的動態光散射儀器不僅具備測量粒徑的功能，還具有測量Zeta電位、大分子的分子量等的能力。

10. 電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)和原子吸收分光光度計(AAS)

ICP-AES主要用來測定巖石、礦物、金屬等樣品中數十種元素的含量。AAS可以用來測定樣品中的元素含量。所以這兩個儀器一般用于對于納米材料的摻雜量的估算。