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2024年5月7日发(作者:)
纳米材料检测方法
1.X射线衍射分析(XRD)
X射线粉末衍射法的基本原理是:一束单色X射线碰击到研成细粉的样品上,
在理想情况下,样品中晶体按各个可能的取向随机排列。在这样的粉末样品中,各种
点阵面也以每个可能的取向存在。因此,对每套点阵面,至少有一些晶体的取向与入
射束成Bragg角e,于是对这些晶体和晶面发生衍射。衍射束采用与图象记录仪相
连的可移动检测仪Geiger,如计数器(衍射仪)检测,在记录纸上画出一系列峰。峰
度位置和强度很容易从谱图上得到,从而使它成为物相分析的极为有用和快速的方
法。
2.光谱分析方法
2.1激光拉曼光谱分析(LR)
拉曼散射的过程涉及光的弹性散射和非弹性散射,当一束频率为n。的单色光
照射到样品上时,都会发生散射现象,产生散射光,将产生弹性散射
(Rayleighscattering)和非弹性散射(Raman scattering)。散射光的大部分具有与
入射光(激发光)相同的频率,即散射光的光子能量与入射光的相同,这就是弹性散射,
称为瑞利散射。当散射光的光子能量发生改变与入射光不同时,其频率高于和低于
入射光即非弹性散射,称为拉曼散射。频率低于激发光的拉曼散射叫斯托克斯散射,
频率高于激发光的拉曼散射叫反斯托克散射。其中Stokes线(v0一△v)与Anti-
stokes线(v0+△v)对称分布在激发线(n0)。由于拉曼位移△、只取决于散射分子
的结构而与v0无关,所以拉曼光谱可以作为分子振动能级的指纹光谱。拉曼位移
△v(散射光的波数与入射光波数之差)反映了分子内部的振动和转动方式。由此可
以研究分子的结构和分析鉴定化合物。
2.2紫外一可见吸收光谱分析(UV-VIS)
电磁波可以和物质发生作用,物质吸收电磁波就可以产生电磁波谱。物质的运
动包括宏观运动和微观运动。在微观运动中组成分子的原子之间的键在不断振动,
当电磁波的频率等于振动的频率时,分子就可以吸收电磁波,使振动加剧。化学键的
振动频率位于红外区,所以这种吸收光谱称为红外吸收光谱。原子由原子核和核外
电子组成,核外电子在不断的运动着。当用紫外光照射分子时,电子就会吸收紫外光
跃迁到能量更高的轨道上运动,由此产生的电磁波谱称为电子波谱或称为紫外一可
见吸收光谱。原子核也处于不断的运动中,具有自旋的原子核置于外磁场中时可以
吸收特定波段的电磁波,发生核磁共振,由此得到核磁共振谱。
2.3红外光谱分析(IR)
红外光谱是根据物质吸收红外辐射能量后引起分子振动和转动的能级跃迁,记
录跃迁过程吸收或发射的电磁波,而获得该分子的红外吸收光谱。不同物质对红外
辐射的吸收不同,其红外光谱图也不相同。
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2.4原子吸收光谱分析(AAS)
原子吸收光谱法是上世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型
的仪器分析方法,这种方法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。它在地质、冶金、农业、食品、轻工、机
械、化工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。当有辐射通
过自由原子蒸气,且入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态(一般
情况下都是第一激发态)所需要的能量频率时,原子就要从辐射场中吸收能量,产生
共振吸收,电子由基态跃迁到激发态,同时伴随着原子吸收光谱的产生。
2.5原子发射光谱分析(AES)
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