• 因此确定纳米材料的元素组成测定纳米材料中杂质 的种类和浓度是纳米材料分析的重要内容之一。
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1核壳结构的CdTe-CdSe 量子点 2 核壳结构的CdSe-CdTe 量子点 3 均相结构的CdSe1-XTeX 量子点 4 梯度结构的CdSe1-XTeX 量子点 上述四种量子点的平均直径为5.9nm 组成为 CdSe0.6Te0.4
同位素分析；
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X-射线荧光光谱分析法
• 是一种非破坏性的分析方法，可对固体样品直接 测定。在纳米材料成分分析中具有较大的优点；
• X 射线荧光光谱仪有两种基本类型波长色散型和 能量色散型；
• 具有较好的定性分析能力，可以分析原子序数大 于3的所有元素。
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电子探针分析方法
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电感耦合等离子体质谱法
• ICP-MS 是利用电感耦合等离子体作为离子源的 一种元素质谱分析方法；该离子源产生的样品离 子经质谱的质量分析器和检测器后得到质谱；
• 检出限低（多数元素检出限为ppb-ppt级） • 线性范围宽（可达7个数量级） • 分析速度快（1分钟可获得70种元素的结果） • 谱图干扰少（原子量相差1可以分离），能进行
谱法TOF-SIMS
能谱分析 主要包括X 射线光电子能谱XPS 和俄歇电子能谱法AES
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体相成分分析方法
• 纳米材料的体相元素组成及其杂质成分的分析方 法包括原子吸收原子发射ICP， 质谱以及X 射线 荧光与衍射分析方法；
• 其中前三种分析方法需要对样品进行溶解后再进 行测定，因此属于破坏性样品分析方法。
• ICP是利用电感耦合等离子体作为激发源，根据处于激 发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测 元素进行分析的方法；
• 可进行多元素同时分析，适合近70 种元素的分析； • 很低的检测限，一般可达到10－1～10－5μg/cm－3 • 稳定性很好，精密度很高 ，相对偏差在1%以内 ，定量
分析效果好；线性范围可达4～6个数量级 • 对非金属元素的检测灵敏度低；
• 本低强度低，分析灵敏度高，其检测限达到10－5 ～10－9g/g（或g/cm3）
• 几个纳米到几十微米 的薄膜厚度测定；
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表面与微区成份分析
• X射线光电子能谱；（10微米，表面） • 俄歇电子能谱；（6nm，表面） • 二次离子质谱；（微米，表面） • 电子探针分析方法；（0.5微米，体相） • 电镜的能谱分析；（1微米，体相） • 电镜的电子能量损失谱分析；（0.5nm）
• 而X 射线荧光与衍射分析方法可以直接对固体样 品进行测定因此又称为非破坏性元素分析方法。
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原子吸收分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ特点
• 根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射 • 的吸收强度来测定试样中被测元素的含量； • 适合对纳米材料中痕量金属杂质离子进行定量测定，
• 纳米科学和技术是在纳米尺度上(0.1nm～100nm之间)研究物质（包 括原子、分子）的特性和相互作用，并且利用这些特性的多学科的高 科技。 纳米材料具有许多优良的特性诸如高比表面、高电导、高硬 度、高磁化率等；
• 纳米科学大体包括纳米电子学、纳米机械学、纳米材料学、纳米生物 学、纳米光学、纳米化学等领域。
不同结构的CdSe1-XTeX 量子点的结构和光谱性质示意图
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成分分析的种类
纳米材料成分分析按照分析对象和要求可以分为微量样 品分析和痕量成分分析两种类型；
纳米材料的成分分析方法按照分析的目的不同又分为体 相元素成分分析表面成分分析和微区成分分析等方法；
检测限低 ，ng/cm3，10－10－10－14g
• 测量准确度很高 ，1%（3-5%）
• 选择性好 ，不需要进行分离检测
• 分析元素范围广 ，70多种
• 难熔性元素，稀土元素和非金属元素 ， 不能同时进行 多元素分析；
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电感耦合等离子体发射光谱法ICP
为达此目的纳米材料成分分析按照分析手段不同又分为 光谱分析质谱分析和能谱分析；
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光谱分析 主要包括火焰和电热原子吸收光谱AAS， 电感耦合等离子体原
子发射光谱ICP-OES， X-射线荧光光谱XFS 和X-射线衍射光谱分 析法XRD；
质谱分析 主要包括电感耦合等离子体质谱ICP-MS 和飞行时间二次离子质
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纳米材料的成份分析
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第二部分
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成分分析的重要性
• 纳米材料的光电声热磁等物理性能与组成纳米材料 的化学成分和结构具有密切关系； 1. TiO2纳米光催化剂掺杂C,N例子说明 2. 纳米发光材料中的杂质种类和浓度还可能对发光 器件的性能产生影响；如通过在ZnS 中掺杂不同 的离子可调节在可见区域的各种颜色
纳米材料的测试与表征
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• 纳米材料分析的特点 • 纳米材料的成份分析 • 纳米材料的结构分析 • 纳米材料的粒度分析 • 纳米材料的形貌分析
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第一部分
纳米材料分析的特点
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纳米材料分析的特点
• 纳米技术与纳米材料属于高技术领域，许多研究人员及相关人员对 纳米材料还不是很熟悉，尤其是对如何分析和表征纳米材料，获得纳 米材料的一些特征信息。
• 主要从纳米材料的成份分析，形貌分析，粒度分析，结构分析以及表 面界面分析等几个方面进行了简单的介绍。
• 力图通过纳米材料的研究案例来说明这些现代技术和分析方法在纳米 材料表征上的具体应用。