在科學(xué)研究的廣闊領(lǐng)域中，測量技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。正如科學(xué)家門捷列夫所言：“科學(xué)是從測量開始的?！倍F(xiàn)代熱力學(xué)之父開爾文也強(qiáng)調(diào)了測量在制造過程中的重要性。在納米科技迅速發(fā)展的今天，對納米顆粒大小的精確測量顯得尤為重要。東超新材料本文將探討幾種測量納米顆粒大小的先進(jìn)技術(shù)，并比較它們的應(yīng)用優(yōu)勢。
電子顯微鏡法
       電子顯微鏡，包括透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM），是測量納米顆粒尺寸的黃金標(biāo)準(zhǔn)。這些顯微鏡利用高能電子束代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學(xué)顯微鏡的可見光，通過電磁透鏡實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)萬倍的放大，從而能夠捕捉到納米顆粒的詳細(xì)圖像。東超新材納米氧化鋁0.3~0.8微米，其中有球形、類球、角型納米氧化鋁粉DCA-NS、DCA-NL、DCA-N系列導(dǎo)熱納米級氧化鋁粉。
       TEM和SEM在成像原理上有所區(qū)別。TEM通過電子束穿透樣品產(chǎn)生的散射電子和透射電子來成像，而SEM則通過激發(fā)樣品表面的二次電子來形成圖像。盡管成像原理不同，但兩者都是通過分析顆粒的二維投影圖像來確定其等效面積直徑。
       中國計(jì)量科學(xué)研究院的研究人員開發(fā)了一種基于掃描電鏡的納米顆粒粒徑自動(dòng)檢測方法。該方法利用顆粒圖像的粒徑分布和形狀信息，通過長短軸比值和區(qū)域面積參數(shù)來判斷顆粒是否團(tuán)簇或殘缺，從而篩選出完整的單個(gè)顆粒。結(jié)合MATLAB軟件，對不同粒徑參數(shù)的顆粒邊緣形狀進(jìn)行分析，最終得到顆粒的真實(shí)粒徑。
       然而，電子顯微鏡法也存在局限性。樣品制備過程中取樣量少，且難以反映樣品的整體屬性，同時(shí)顆粒容易團(tuán)聚，這些因素都限制了其應(yīng)用的廣泛性。

動(dòng)態(tài)光散射法

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       PTA通過捕捉顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡視頻，分析顆粒在時(shí)間和空間上的運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出顆粒的平均空間位移和擴(kuò)散系數(shù)，最終利用Stokes-Einstein方程式計(jì)算顆粒的水力學(xué)直徑。PTA的檢測范圍通常為10nm至1um，其檢測下限和上限分別由顆粒的光散射特性和布朗運(yùn)動(dòng)的衰減程度決定。
其他測量方法
       除了上述方法，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所提出了一種采用比表面積和孔徑分析儀測量納米顆粒粒徑的方法。該方法通過測量一系列納米顆粒樣品堆積孔隙的尺寸，發(fā)現(xiàn)樣品粒徑與堆積空隙之間存在線性關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了對納米顆粒粒徑的測量。
總結(jié)
       綜上所述，測量納米顆粒大小的方法多種多樣，每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和局限性。電子顯微鏡法提供了高分辨率的顆粒圖像，但樣品制備和統(tǒng)計(jì)分析存在挑戰(zhàn)；動(dòng)態(tài)光散射法操作簡便，但受限于顆粒的散射特性；顆粒跟蹤分析法能夠提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的粒度分布信息，但對設(shè)備和操作要求較高?？蒲腥藛T和工業(yè)界需根據(jù)具體的應(yīng)用需求和顆粒特性，選擇最合適的測量方法。
隨著科技的不斷進(jìn)步，未來可能會(huì)有更多創(chuàng)新的測量技術(shù)出現(xiàn)，為納米科技的發(fā)展提供更精確、更高效的測量手段。在此之前，了解和掌握現(xiàn)有的測量技術(shù)，對于推動(dòng)納米顆粒研究和應(yīng)用具有重要意義。

參考來源：https://www.cnpowder.com.cn/news/79550.html
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