4.1纳米微粒粒径分析 ●在纳米材料中，微粒尺寸对其性质有着强烈的影响，纳米材 料的微粒粒径是衡量纳米材料最重要的参数之一，在纳米材 料的研究中准确测量纳米微粒粒径是非常重要的。 ●纳米微粒的粒径对材料的性质具有重要影响，同种材料因粒 径差别，其小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观 量子隧道效应不同，从而产生不同的特性，具有不同的功能。 磁性：超顺磁性 光学：发光，蓝移等 催化性能：选择性 米小应 6
纳米材料基础与应用 6 ⚫ 在纳米材料中，微粒尺寸对其性质有着强烈的影响，纳米材 料的微粒粒径是衡量纳米材料最重要的参数之一，在纳米材 料的研究中准确测量纳米微粒粒径是非常重要的。 ⚫ 纳米微粒的粒径对材料的性质具有重要影响，同种材料因粒 径差别，其小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观 量子隧道效应不同，从而产生不同的特性，具有不同的功能。 磁性：超顺磁性 光学：发光，蓝移等 催化性能：选择性
常用测量粒径的方法： 测定纳米颗粒粒径的方法主要： 图像分析法(TEM、SEM、STM/AFM)、 衍射线宽化（谢乐公式）、 X射线小角散射法、 BET比表面积法、 激光光散射法、 离心沉降法等。 纳米础小用 7
纳米材料基础与应用 7 测定纳米颗粒粒径的方法主要: 图像分析法(TEM、SEM、STM /AFM) 、 衍射线宽化(谢乐公式) 、 X射线小角散射法、 BET比表面积法、 激光光散射法、 离心沉降法等。 常用测量粒径的方法：
4.1.1纳米微粒粒径基本概念 (220) 113(422 100 nm 10 8 Cu颗粒
纳米材料基础与应用 8 ⚫ 颗粒:是指呈粒状的固体粒子，可能是单晶体也可能是多晶 体、非晶体或准晶体； ⚫ 晶粒：是指单晶颗粒，即颗粒内为单相，无晶界。 ⚫ 一次颗粒：是指含有低气孔率的一种独立的粒子，它可以是 单晶、多晶或非晶体，其颗粒内部可以有界面，例如相界、 晶界等。 ⚫ 二次颗粒：是指人为制造的粉料团聚粒子。例如制备陶瓷的 工艺过程中所指的“造粒”就是制造二次颗粒。 4.1.1纳米微粒粒径 基本概念
4.1.1纳米微粒粒径基本概念·纳米微粒一般指一次颗粒。 它的结构可以是晶态、非 晶态和准晶，可以是单相、 多相结构或多晶结构。 ● 只有一次颗粒为单晶时， 颗粒 颗粒 团聚体 微粒的粒径才与晶粒尺寸 颗粒 (晶粒度)相同。 颗粒 团聚体：是由一次颗粒通 图4.2团聚体、一次颗粒和晶粒 过表面力或固体桥键作用 的结构示意图 形成的更大的颗粒，团聚 体内含有相互连接的气孔 纳米形♪用 网络 9
纳米材料基础与应用 9 ⚫ 纳米微粒一般指一次颗粒。 它的结构可以是晶态、非 晶态和准晶，可以是单相、 多相结构或多晶结构。 ⚫ 只有一次颗粒为单晶时， 微粒的粒径才与晶粒尺寸 (晶粒度)相同。 ⚫ 团聚体：是由一次颗粒通 过表面力或固体桥键作用 形成的更大的颗粒，团聚 体内含有相互连接的气孔 网络 4.1.1纳米微粒粒径 基本概念
粒径定义 ·对于球形微粒，其粒径就是它的实际直径。 √多数纳米微粒的形状都不是均匀球形的，而是有各种各样的 结构和形状，对不规则颗粒，微粒的粒径定义为等效直径 (等当直径)，如体积等效直径、投影面积等效直径等等。 等效粒径(D)和微粒体积(V)的关系可以用如下表达式表示： D=1.24V1/3 ·在大多数情况下粒径分析所给出的粒径是一种等效意义上的粒径，和实际 的微粒大小会有一定的差异，因此只具有相对比较的意义。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。 10
纳米材料基础与应用 10 粒径定义 ⚫ 对于球形微粒，其粒径就是它的实际直径。 ✓ 多数纳米微粒的形状都不是均匀球形的，而是有各种各样的 结构和形状，对不规则颗粒，微粒的粒径定义为等效直径 （等当直径），如体积等效直径、投影面积等效直径等等。 等效粒径（D）和微粒体积（V）的关系可以用如下表达式表示： D = 1.24 V1/3 ⚫ 在大多数情况下粒径分析所给出的粒径是一种等效意义上的粒径，和实际 的微粒大小会有一定的差异，因此只具有相对比较的意义。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