纳米材料电镜制样,核心就两点:浓度要稀到“近乎透明”,分散要彻底避免团聚。TEM 和 SEM 的具体要求有差异,按下面要点准备即可。
浓度怎么控制
TEM 悬浮液:超声分散后应呈微乳白色或近乎透明,滴到滤纸上只留下极淡痕迹即可。
SEM 分散液:滴片干燥后颗粒应单层、稀疏分布,不能堆成“小山包”或大片团聚。
浓度过高:颗粒重叠、团聚严重,粒径统计和形貌判断失真。
浓度过低:视野中找不到足够颗粒,统计代表性差。
经验做法:先取少量粉末,加入 1 mL 左右乙醇或去离子水超声,观察分散效果后再补加溶剂调整。
分散与超声
常规纳米粉末可用 200–300 W 超声 10–15 分钟。
二维材料、脆弱纳米结构、有机包覆样品应降低功率、缩短时间,必要时冰浴间歇超声。
滴样前取上层清液,避免底部未分散团聚体上机。
若样品表面有大量表面活性剂、聚合物或盐,建议先离心洗涤,否则易形成污染膜、影响高分辨成像。
TEM 制样要点
样品厚度应小于 100 nm,否则电子束难以穿透。
溶剂优先选无水乙醇、异丙醇等高挥发、低表面张力溶剂,减少干燥团聚。
仅能水相分散的样品,滴网后可用滤纸轻吸多余液体,配合红外灯低温快速干燥,避免水渍残留。
铜网选择:
常规颗粒:碳支持膜铜网;
高分辨/晶格条纹:微栅或超薄碳膜;
10 nm 以下超细颗粒:超薄碳膜或石墨烯铜网;
含铜材料做 EDS 时改用镍网、钼网或金网。
样品必须完全干燥后再入镜,否则破坏真空、污染镜筒。
SEM 制样要点
粉末可直接撒在导电胶上,但纳米颗粒更适合乙醇超声分散后滴片。
基底可用硅片、铝箔、锡箔或导电胶;做元素分析时要避开基底元素干扰,如测 Si 时不宜用硅片。
干燥后对非导电样品需喷金或喷碳,防止荷电。
高倍观察时优先用液体导电胶或平整硅片,比粗糙导电胶带更利于成像。
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