现代分析方法 纳米材料的表征与测试技术
分析科学现代方法正是人类知识宝库中最重要、最活跃的领域之一，它不仅是研究的对象，而且又是观察和探索世界，特别是微观世界的重要手段，各行各业都离不开它。随着纳米材料科学技术的发展，要求改进和发展新分析方法、新分析技术和新概念，提高其灵敏度、准确度和可靠性，从中提取更多信息，提高测试质量、效率和经济性。
纳米科学和技术是在纳米尺度上（0.1-100nm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。纳米科技是未来高科技的基础，而适合纳米科技研究的仪器分析方法是纳米科技中必不可少的实验手段。因此，纳米材料的分析和表征对纳米材料和纳米科技发展具有重要的意义和作用。
纳米技术与纳米材料是一个典型的新兴高技术领域。虽然许多研究人员已经涉足了该领域的研究，但还有很多研究人员以及相关产业的从业人员对纳米材料还不很熟悉，尤其是如何分析和表征纳米材料、如何获得纳米材料的一些特征信息。为了满足纳米科技工作者的需要，本文对纳米材料的一些常用分析和表征技术，主要从纳米材料的成分分析、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简要阐述。
1. 纳米材料的粒度分析
1.1粒度分析的概念
大部分固体材料均是由各种形状不同的颗粒构造而成，因此，细微颗粒材料的形状和大小对材料结构和性能具有重要的影响。尤其对纳米材料，其颗粒大小和形状对材料的性能起着决定性的作用。因此，对纳米材料的颗粒大小、形状的表征和控制具有重要意义。一般固体材料颗粒大小可以用颗粒粒度概念来表述。
对于不同原理的粒度分析仪器，所依据的测量原理不同，其颗粒特性也不同，只能进行有效对比，不能进行横向直接对比。由于粉体材料颗粒形状不可能都是均匀球形的，有各种各样的结构，因此，在大多数情况下粒度分析仪所测的粒径是一种等效意义上的粒径，和实际的颗粒大小分布会有一定的差异，因此只具有相对比较的意义。此外，各种不同粒度分析方法获得的粒径大小和分布数据也可能不能相互印证，不能进行绝对的横向比较。
纳米材料的表征与测试方法
谭和平，侯晓妮，孙登峰，叶善蓉（中国测试技术研究院，四川成都610021）摘要：为促进纳米材料表征与测试技术体系的形成与发展，在查阅大量国内外文献、标准及相关法律法规的基础上，对纳米材料的分类、表征、重要测试技术进行介绍和综述，并对当前纳米材料表征与测试技术面临的挑战进行讨论，提出相关建议，在一定程度上能为解决纳米材料表征与测试技术难题、开展相关表征与测试工作、制定纳米材料表征与测试方法标准提供重要参考。关键词：纳米材料；表征；测试；标准中图分类号：TB383；TB302.5；O348.1；TM930.12文献标志码：A文章编号：1674-5124（2013）01-0008-05CharacterizationandmeaurementofnanomaterialsTANHe-ping，HOUXiao-ni，SUNDeng-feng，YEShan-rong（NationalInstituteofMeasurementandTestingTechnology，Chengdu610021，China）Abstract:Inordertopromotetheformationanddevelopmentofcharacterizationandmeasurementsystemfornanomaterials，thisarticleintroducedtheclassificationandcharacterizationofnanomaterials，andsummarizedrelatedmeasurementtechnologies，beingbaseduponlargenumbersofliteratures，standardsandregulation.Atthesametime，theauthorsdiscussedthecharacterizationandmeasurementchallengesfornanomaterials，andproposedsomeconcernedsuggestions.Thementionedaboveishelpfulforcharacterizingandmeasuringnanomaterials，andforresolvingtherelatedproblems.Itcanbeanimportantreferenceforcomposingstandardsinthisfield.Keywords:nanomaterials；characterization；measurement；standard
纳米材料的测试与表征
目录
一、纳米材料分析的特点
二、纳米材料的成分分析
三、纳米材料的结构分析
四、纳米材料的形貌分析
一、纳米材料分析的特点
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，并利用这些特性的多学科的高科技。
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。
纳米材料分析的意义
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分分析，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检测分析。
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。
二、纳米材料的成分分析
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
TiO2纳米光催化剂掺杂C、N
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据报；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。
因此确定纳米材料的元素组成测定纳米材料中杂质种类和浓度是纳米材料分析的重要内容之一。
成分分析类型和范围
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；
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、能谱分析
纳米材料成分分析种类
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-衍射颜射光谱分析法XRD；
・１００・ 材料导报 ２０１６年５月第３０卷专辑２７
纳米材料的表征与测试
陈 兰，杨贝松，刘子莲，蔡颖颖
（工业和信息化部电子第五研究所，广州５１０６１０）
摘要 随着纳米材料在众多领域的应用，这对如何定义和检测纳米材料提出了新的挑战。综述了不同组织对 纳米材料的定义及纳米材料的常见分类和表征测试方法，并对纳米材料的市场化提供建议，为纳米材料市场规范化
秩序的建立提供了参考。 关键词 纳米材料表征测试
中图分类号：ＴＢ３８３；ＴＢ３０２．５；０３４８．Ｉ；ＴＭ９３０．１２ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ
ＣＨＥＮ Ｌａｎ，ＹＡＮＧ Ｂｅｉｓｏｎｇ，ＬＩＵ Ｚｉｌｉａｎ，ＣＡＩ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ
（Ｔｈｅ Ｆｉｆｔｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６１０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ ｂｅｉｎｇ ｕｓｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｎｅｗ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｆｏｒ
ｈｏｗ ｔｏ ｄｅｆｉｎｅ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｔｈｅｍ．Ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ｒｅｇａｒｄｉｎｇ ｈｏｗ ｂｅｓｔ ｔＯ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎｔｏ ｍａｒｋｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ａｌｓｏ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ．
