LOGO

روش ها و تجهيزات شناسايي و آناليز نانو مواد

جلسه : چهارم

روشهای میکروسکوپی

آنالیزهای ساختاری و فازی

روش های آنالیز عنصری

روش های آنالیز پیوندی

آنالیزهای سطحی

آنالیز خواص فیزیکی

SEMTEMSPMMFM

AFMSTM

XPSSIMSAES

UV-VIS

XRDXRRSAXS

RAMMANIRS & FT-IR

XRFAASICP

روش هاي

مشخصه يابي

نانو مواد:

: تصويري میکروسکوپی یاروش هاي مشخصه يابي

مهم�ترين ف�اكت‍ور در مطالع�ه ن�ان‍و م�‍واد بررس�ي ش�كل، ابع�اد و م‍ورف‍ول�‍و ژي اين م�‍واد اس�ت. اص�‍وال می ت�‍وان از میکروس�ک‍وپ ه�ا ب�ه عن�‍وان مهم�ترین اب�زار در

. بش�ر از ديرب�از از ميكروس�ك‍وپ ب�راي يزرگنم�ايي تص�اوير ن�ان‍وتکن‍ول‍وژی ی�اد نم�‍وده�اي روش در مختل�ف تكني�ك دس�ته س�ه از اص�‍وال اس�ت. نم�‍وده مي اس�تفاده

تص‍ويري استفاده مي گردد.

( استفاده از نور1

( استفاده از الكترون2

( استفاده از پروب روبشي3

از روش ه�اي ن�‍وري در م�‍ورد ن�ان‍و م�‍واد ه�ا ب�ه ن�درت اس�تفاده مي ش�‍ود دلي�ل پ�ايين ب�‍ودن ق�درت تفكي�ك اين روش ه�ا ب�ه دلي�ل ب�زرگ آن را مي ت�‍وان در ب�‍ودن ط�‍ول م�‍وج ف‍وت�‍ون ه�اي ن�‍وري دانس�ت. از اين رو ميكروس�ك‍وپ ه�اي

الكتروني و پروبي بيشتر م‍ورد استفاده قرار مي گيرند.

ميكرومتر1قدرت تفكيكي در حدود

آنگسترم1قدرت تفكيك باال در حدود

: میکروسکوپ های الکترونی

به دلي�ل پ�ايين ب�‍ودن ط�‍ول م�‍وج الك�ترون ه�ا و دس�تيابي ب�ه ق�درت تفكي�ك ب�االتر در ح�د مقي�اس ه�اي اتمي ميكروس�ك‍وپ ه�اي الك�تروني بس�يار ح�ائز اهميت مي باش�ند. اص�‍ول اين ميكروس�ك‍وپ ه�ا در حقيقت تابان�دن پرت�‍و الك�تروني در داخ�ل محفظ�ه خال ب�ه س�طح م�‍واد و بررس�ي

اس�تفاده مشخص�ه ي�ابي پرت�‍و ه�اي الك�تروني ت‍ولي�د ش�ده از م�اده اس�ت.از محي�ط خال ب�ه دلي�ل ك�اهش پراكن�دگي پرت�‍و الك�تروني در اث�ر برخ�‍ورد

می باشد. با م‍ولك‍ول هاي ه‍وا

:برهمكنش پرتو الكتروني و سطح نمونه

ه�اي س�يگنال س�طح و الك�تروني پرت�‍و برخ�‍ورد اث�ر در كلي بط�‍ور متف�اوتي ب�ه وج�‍ود مي آي�د ك�ه ه�ر ي�ك ح�اوي اطالع�اتي از س�طح نم‍ون�ه مي باش�د و ب�راي ك�اربرد ه�اي مختل�ف مي ت�‍وان از آنه�ا اس�تفاده نم�‍ود. بط�‍ور كلي س�ه پرت�‍و الك�ترون ثان‍وي�ه، برگش�تي و عب�‍وري ك�اربرد بيش�تري

دارند:

ه�اي الك�ترون از و برگش=تي در ثانوي=ه SEMميكروسك‍وپ

TEM در ميكروسك‍وپ عبوري از الكترون

آن�اليز Xپرت=و اش=عه از ت‍ولي�د ش�ده در روش EDXطيف سنجي

Scanning electron (SEM)میکروسکوپ الکترونی روبشی microscope

ویژگی ها:بزرگنمایی و قدرت تفکیک باال

از ب�رداری تص�‍ویر )ق�درت ب�اال می�دان عم�ق س�ط‍وح ن�ا هم�‍وار بص�‍ورت س�ه بع�دی مانن�د س�ط‍وح

شکست(متال‍وگرافی در بزرگنمایی باال

FESEM باشد ن‍وع ميكروسك‍وپ FEGچنانچه تفنگ ناميده مي ش‍ود.

مي ت‍وان به FESEMب‍وسيله ميكروسك‍وپ هاي قدرت تفكيك

nm 0/4 در ولتاژkV30.دست يافت

SEM:تصاویر

Transmission electron( TEM:)میکروسکوپ الکترونی عبوری microscope

:SEM و TEMتفاوت های عب=وری 1 ه=ای پرت=و از اس=تفاده و ( ثان‍وی�ه ه�ای پرت�‍و بج�ای

برگشتی برای تص‍ویر سازیميكروس�ك‍وپ ه�اي الك�تروني عب�‍وري ب�ا ولت�اژ ولتاژه=اي ك=اري : ( 2

ان�‍واع كنن�د. مي ك�ار روبش�ي ن�‍وع ب�ه نس�بت ب�االتري بس�يار ه�اي ه�اي ولت�اژ داراي آن و 200، 120مت�داول kV 300 ان�‍واع هس�تند.

ن�يز ب�راي ك�اربرد MV 3بس�يار جدي�د ت�ر آن ب�ا ولتاژه�اي بس�يار ب�زرگ هاي خاص ساخته شده است.

SEMدر ميكروس�ك‍وپ ه�اي ( ن=وع نمون=ه ه=اي م=ورد اس=تفاده : 3 مي cm31ان�دازه نم‍ون�ه خيلي مس�ئله مهمي نيس�ت و معم�‍وال در ح�دود

در ك�ه آنج�ايي از ام�ا ن�دارد خاص�ي س�ازي آم�اده ب�ه ني�از و باش�د ه�اي ب�راي TEMميكروس�ك‍وپ نم‍ون�ه از عب�‍وري ه�اي الك�ترون از

nmآشكارسازي استفاده مي گردد. ضخامت نم‍ونه معم‍وال در حدود مي باشد. 50 -100

Transmission( TEM:)میکروسکوپ الکترونی عبوری electron microscope

.کرد خ‍واهد ت‍وليد را الکترونی پرت‍و که الکترونی تفنگ 1.و ن�ازک ک‍وچ�ک، پرت�‍و ب�ه متمرک=ز کنن=ده لنزه=ای ب‍وس�يله ش�ده ت‍ولي�د الک�ترونی جري�ان2.

حد می گیرد تا قرار الکترونی جريان راه سر بر که لنزی اولين. شد خ‍واهد تبديل منسجمی

ن‍ورانی نهايی نقطه اندازه همان تقريبا که می باشد ن‍ورانی نقطه اندازه کننده تعيين زيادی

روی بر را ن‍ورانی اندازه نقطه اغلب ثان‍ويه لنز. شد خ‍واهد تابيده نم‍ونه روی بر که ب‍ود خ‍واهد

خ‍واهد تبديل نقطه نقطه پرت‍و يک متفرق به عريض نقطه يک از را آن و داد خ‍واهد تغيير نم‍ونه

.شد خ‍واهد متمرکز کننده تعيين ابزار يک ب‍وسيله پرت‍و اندازه. کرد متمرکز يک تص‍وير ص‍ورت به شيی لنز ب‍وسيله است کرده عب‍ور قطعه از که پرت‍و از یبخش3.

.آمد خ‍واهد در قرارگيری منظم تا می دهد امکان کاربر به دارد قرار شده ای تعيين محل در که روزنه ای4.

شده، الکترونی متمرکز پرت‍و يک اينکه علت به. کند بازبينی نم‍ونه در را اتم ها از ای شده

خنک مراحل ش‍ود، تحليل متمرکز هنگام در نم‍ونه روی بر زيادی انرژی تا شد خ‍واهد م‍وجب

فراهم ميکروسک‍وپ ها از ن‍وع برای اين گسترده ای تجهيزات از استفاده با ويژه ای کردن

.است آمده.می ش‍ود بزرگنمايی و کرده عب‍ور لنزهايی ميان از تص‍وير5. کرد، ت‍وليد خ‍واهد ن‍ور و کرده برخ‍ورد فسفری صفحه يک به مرحله اين در شده ت‍وليد تص‍وير6.

می ت=يره ت=ر ک=ه از تص=وير من=اطقی. ببين�د را تص�‍وير ت�ا می ده�د اج�ازه ک�اربر ب�ه ام�ر اين ک�ه کمتری الکترون های تعداد که می باشند جسم از مناطقی دهنده نشان باشند

آن در شده نم‍ونه ت‍وليد که باشد اين می ت‍واند امر اين علت که است کرده عبور آن از

. می باش��د م=تراکم ت=ر مح=ل آن در ي=ا و اس=ت بيش=تری ض=خامت دارای قس=متتع�داد الک�ترون ک�ه می باش�ند نم‍ون�ه از نق�اطی نش�ان دهن�ده ن�يز تص�‍وير روش�نتر قس�مت ه�ای

.است کرده عب‍ور آن از بيشتری های

:TEM ميکروسکوپ دهنده تشکيل اجزا

:TEM ميکروسکوپتصاویر

Scanning probe (SPM)میکروسک‍وپ پروبی روبشی microscope

عالوه ب�ر تكني�ك ه�اي متكي ب�ه ت�ابش الك�ترون ب�راي پ�ردازش تص�‍وير ه�ايي ب�ا ق�درت اس�تفاده پ=روب ه=اي روبش=ي تفكي�ك ب�اال مي ت�‍وان از روش ديگ�ري ب�ر اس�اس

نم‍ود.

ميكروس�ك‍وپ اين ه�اي مهم ق�ابليت از يكي ه�ا امك�ان جابج�ايي و دس�تكاري در آرايش اتم

.هاست

(AFM)ميكروسك‍وپ نيروي اتمي

(STM)ميكروسك‍وپ روبشي ت‍ونلي

بمنظ‍ور تعیین ساختار Xبرای م‍واد با کریستال های میکرومتری روش پراش اشعه کریستالی فاز های مختلف ماده به کار می رود اما برای نان‍وکریستال ها با اندازه کمتر از

nm100.اطالعات دیگری نظیر اندازه دانه ها قابل استخراج است

X-ray diffraction( XRD)پراش اشعه ایکس

 

dدر این رابط����������ه ص�فحات بین فاص�له

زاوی��ه θکریس��تالی، و ش��ماره nب��راگ

و ه�ا م�‍وج λط�‍ول ط�‍ول م�‍وج پرت�‍و تابی�ده

شده می باشد.λ=2dsinθ

LOGO

www.Win2Farsi.com

Add your company slogan