石墨烯的低电压扫描透射电子显微学成像研究 被引量：9

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作者 周武 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期524-531,共8页

石墨烯由于其独特的物理、化学特性在过去十余年里备受关注。从2010年开始,基于石墨烯的单原子层厚度以及半金属特性,笔者利用石墨烯作为模型体系,探索单原子分辨率的低电压球差校正扫描透射电子显微学(STEM)定量成像分析及电子能量损失... 石墨烯由于其独特的物理、化学特性在过去十余年里备受关注。从2010年开始,基于石墨烯的单原子层厚度以及半金属特性,笔者利用石墨烯作为模型体系,探索单原子分辨率的低电压球差校正扫描透射电子显微学(STEM)定量成像分析及电子能量损失谱(EELS)分析技术,进而利用这些低电压STEM技术研究新型二维原子晶体材料的结构和缺陷物理。本文通过回顾和总结笔者在石墨烯的低电压STEM成像方面的工作,希望为今后低电压STEM技术在其他纳米材料体系研究中的应用提供参考。 展开更多

关键词 石墨烯 低电压 扫描透射电子显微学 原子分辨 定量成像分析

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原子力显微镜在聚合物溶液结构研究中的应用 被引量：24

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作者 张瑞 叶仲斌 罗平亚 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期475-481,共7页

驱油用水溶性聚合物溶液的应用性能由其聚合物溶液的微观结构所决定,因此在驱油用聚合物合成及配方研究中迫切需要研究其溶液的微观结构。本文使用原子力显微镜(AFM)、环境扫描电镜(ESEM)和透射电镜(TEM)观察了水溶液中聚合物(HAWSP,AP-... 驱油用水溶性聚合物溶液的应用性能由其聚合物溶液的微观结构所决定,因此在驱油用聚合物合成及配方研究中迫切需要研究其溶液的微观结构。本文使用原子力显微镜(AFM)、环境扫描电镜(ESEM)和透射电镜(TEM)观察了水溶液中聚合物(HAWSP,AP-P4)的微观结构。研究发现常温常压下原子力显微镜观察到的聚合物网络结构图案清晰,边界分辨率高。透射电镜观察到的聚合物网络结构较模糊且网络结构有断裂现象。环境扫描电镜观测到的网络结构尺寸大小是AFM观测到的几倍甚至是十几倍。动态光散射(dynamic light scattering,DLS)结果证明AFM和TEM所观测到的聚合物结构最接近于真实结构。结果表明使用原子力显微镜在观察水溶性聚合物类样品时,能够较真实反映其微观结构。 展开更多

关键词 水溶性聚合物 网络结构 原子力显微镜 环境扫描电子显微镜 透射电子显微镜

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α-Cu_2Se有序起伏结构的原子级分辨率表征

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作者 彭海琳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第2期137-138,共2页

微观结构与性能的关联是如今材料物理化学研究的核心问题之一。自从德国物理学家Knoll和Ruska 1在1932年成功制成了世界上第一台实用化的透射电子显微镜(TEM),电镜就成为了分析材料微观结构不可或缺的有力工具。由于电磁透镜仅具有凸透... 微观结构与性能的关联是如今材料物理化学研究的核心问题之一。自从德国物理学家Knoll和Ruska 1在1932年成功制成了世界上第一台实用化的透射电子显微镜(TEM),电镜就成为了分析材料微观结构不可或缺的有力工具。由于电磁透镜仅具有凸透镜的特性,无法通过和凹透镜的组合来消除像差,尤其是由于电磁透镜中近轴和远轴磁场对电子束会聚能力不同导致的球差难以消除。 展开更多

关键词 微观结构 分辨率 原子级 透射电子显微镜 表征 起伏 有序 物理化学

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固体科学中的电子显微学

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作者 郭可信 《电子显微学报》 CAS 1982年第2期1-7,78-79,共9页

电子显微镜自1932年问世以来,经过半个世纪的发展,不但作为显微镜主要指标的分辨率已由开始时的一百埃提高到2—3埃,可以直接分辨原子,并且还能进行毫微米(10埃)尺度的晶体结构及化学组成的分析,成为全面评价固体微观特征的综合性仪器... 电子显微镜自1932年问世以来,经过半个世纪的发展,不但作为显微镜主要指标的分辨率已由开始时的一百埃提高到2—3埃,可以直接分辨原子,并且还能进行毫微米(10埃)尺度的晶体结构及化学组成的分析,成为全面评价固体微观特征的综合性仪器。电子显微镜在固体科学中的应用经历了三个高潮:首先是50～60年代的薄晶体中位错等晶体缺陷的衍衬象的观察;其次是70年代的极薄晶体的高分辨结构象及原子象的观察;还有就是近几年来兴起的分析电子显微学,对几十埃区域的固体,用X射线能谱及电子能量损失谱进行成分分析以及用微束电子衍射进行结构分析。这些成就无疑地将推动包括固体物理、固体化学、固体电子学、材料科学、地质矿物、晶体学等学科在内的固体科学的发展。 展开更多

关键词 高分辨电子显微学 结构分析 射线能 分析(力学) 电子显微镜 电子衍射 分析电子显微学 分子 原子 结晶构造 固体结构 晶体结构 透射电子显微学 电镜

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透射电镜电子能量损失振动谱的研究进展 被引量：5

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作者 黄思瑜 时若晨 +5 位作者 李跃辉 武媚 李宁 杜进隆 俞大鹏 高鹏 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期213-224,共12页

近年来,透射电子显微镜在球差矫正器、单色仪等方面取得了长足的发展,使得它在材料科学和凝聚态物理等研究中发挥越来越大的作用。本文简要介绍近十年透射电子显微镜电子能量损失谱技术在声子物理研究方面的进展。目前,基于这一技术,可... 近年来,透射电子显微镜在球差矫正器、单色仪等方面取得了长足的发展,使得它在材料科学和凝聚态物理等研究中发挥越来越大的作用。本文简要介绍近十年透射电子显微镜电子能量损失谱技术在声子物理研究方面的进展。目前,基于这一技术,可以开展实空间和倒空间同时分辨的电子能量损失谱测量(简称四维电子能量损失谱,4D-EELS),在纳米尺度上绘制空间分辨声子色散分布图;能实现原子尺度上声子谱的测量,得到声子态密度的信息。此外,电子散射在能量匹配、动量匹配方面都与光子散射有很强的互补性,因此为声子极化激元的测量提供了一个新的手段。最后,本文简要展望电镜能损振动谱的研究前景。 展开更多

关键词 扫描透射电子显微镜 振动谱 原子分辨 声子色散 四维电子能量损失谱

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原子分辨率能谱技术在先进功能材料研究中的应用

6

作者 郑赟喆 黄荣 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期205-214,共10页

从原子尺度揭示材料的微观结构及其对应的化学成分是深刻理解材料构效关系和进行材料宏观物性调控的前提和基础。基于球差校正扫描透射电子显微镜(Cs-STEM)能谱(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)技术的原子尺度化学成像是目... 从原子尺度揭示材料的微观结构及其对应的化学成分是深刻理解材料构效关系和进行材料宏观物性调控的前提和基础。基于球差校正扫描透射电子显微镜(Cs-STEM)能谱(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)技术的原子尺度化学成像是目前研究固态晶体材料微结构及成分的一种强有力的工具。首先概述了原子分辨率EDS技术的基本原理和前沿技术进展,然后以原子分辨率EDS在揭示LaAlO_(3)-SrTiO_(3)铁电固溶体薄膜中原子尺度的成分梯度、SmNiO_(3)薄膜中三维Ruddlesden-Popper层错网络、Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)相变存储材料在热退火过程中的元素迁移、氧化物晶界处溶质的有序偏析和Cu-Zn-Sn-S热电陶瓷中独特的纳米畴结构为例,展示了该技术在先进功能材料研究中的应用场景和分析方法。最后,基于原子分辨率EDS技术的现状对其发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 透射电子显微镜 能谱 原子分辨率 功能材料

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原子级电子断层成像技术进展及应用

7

作者 郑兴宇 吴起楷 +1 位作者 常人杰 杨尧 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期505-514,共10页

基于电子显微学的原子级三维重构技术对揭示材料的微观结构,加深材料结构和性能关系的理解具有极为重要的意义。原子级电子断层成像技术(atomic electron tomography,AET)作为当前最先进的三维重构技术之一,已先后成功表征了纳米颗粒中... 基于电子显微学的原子级三维重构技术对揭示材料的微观结构,加深材料结构和性能关系的理解具有极为重要的意义。原子级电子断层成像技术(atomic electron tomography,AET)作为当前最先进的三维重构技术之一,已先后成功表征了纳米颗粒中原子位置、晶体缺陷、早期形核过程中原子的动态变化及非晶态固体的三维原子结构。本文综述了AET的流程及应用的突破,以期望读者了解AET的基本原理流程和应用,并探讨未来AET在解决物理、化学、材料科学等领域基础问题的前景与挑战。 展开更多

关键词 三维重构 原子级电子断层成像技术 扫描透射电子显微镜 纳米材料

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电子显微学报第二十五卷(2006年)总目次

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《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第6期I0001-I0015,共15页

关键词 扫描电镜观察 透射电镜 表征 超微结构观察 纳米线 碳纳米管 原子力显微镜 形貌 电子显微镜 电镜 电子显微学报 高分辨电子显微学 目次

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电子显微学报第二十三卷(2004年)总目次

9

《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期i002-i016,共15页

关键词 超微结构观察 透射电镜观察 扫描电镜观察 电子显微镜 电镜 透射电子显微学 TiO 纳米结构 纳米多层膜 纳米氧化锆 原子力显微镜 电子显微学报 微观结构 纳米微粒 超细微粒 ping 目次

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电子显微学报第二十四卷(2005年)总目次

10

《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第6期i0001-i0014,共14页

关键词 HRTEM 电子显微学报 微结构 土壤结构 超微结构观察 扫描电镜观察 透射电镜 FEPT 电子显微分析 纳米晶复合膜 纳米棒 纳米多层膜 高分辨电子显微学 无公度调制结构 碳化硅纳米线 原子力显微镜 目次

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单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料中硒原子的晶界择优掺杂和富集 被引量：3

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作者 吕丹辉 朱丹诚 金传洪 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1514-1519,共6页

采用球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)研究化学气相沉积法制备的二维MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料中Se元素掺杂、取代的微观过程和机理。定量和统计STEM表征结果发现:Se原子晶界处富集显著,晶界处Se元素含量远高于晶畴内部。进一步研... 采用球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)研究化学气相沉积法制备的二维MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料中Se元素掺杂、取代的微观过程和机理。定量和统计STEM表征结果发现:Se原子晶界处富集显著,晶界处Se元素含量远高于晶畴内部。进一步研究表明晶界中掺杂取代Se原子的浓度和分布与晶界结构密切相关。主要与晶界处的局域畸变及其诱导的反应活性有关。该结果对于二维过渡金属硫族化物合金体系的可控合成及应用拓展具有重要意义。 展开更多

关键词 MoS2(1-x)Se2x合金 晶界富集 原子分辨扫描透射电子显微镜

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局域轨道层析成像

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作者 毛梁泽 崔吉哲 于荣 《电子显微学报》 北大核心 2025年第5期524-530,共7页

传统层析成像技术采用体素法重构三维结构,虽适用于连续介质,却在原子尺度面临“缺失楔”伪影及定量分析困难等挑战。本文提出局域轨道层析成像,将待重构物体表示为离散局域轨道的集合,通过参数化优化直接重构原子三维坐标、强度、宽度... 传统层析成像技术采用体素法重构三维结构,虽适用于连续介质,却在原子尺度面临“缺失楔”伪影及定量分析困难等挑战。本文提出局域轨道层析成像,将待重构物体表示为离散局域轨道的集合,通过参数化优化直接重构原子三维坐标、强度、宽度及角度偏差等参数。模拟重构表明局域轨道层析成像在缺失角度、角度偏差及图像漂移条件下仍然具有较高的重构精度,为原子尺度三维结构解析提供了高鲁棒性解决方案,推动原子分辨三维重构在材料科学中的应用。 展开更多

关键词 三维重构 原子分辨电子层析成像 扫描透射电子显微镜 局域轨道

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一种基于遗传算法的高精度大范围图像配准方法 被引量：1

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作者 李德响 袁欣 +2 位作者 何玉涛 明文全 陈江华 《电子显微学报》 北大核心 2025年第3期341-351,共11页

本研究提出了一种兼具高精度和大范围图像配准能力的多精度遗传算法(MPGA)。该方法引入了多精度分层配准的概念,不同层对应的精度从低到高依次递进,并使用图像之间的互相关系数作为评价函数,在不提高数据位深度和种群数量的同时,扩大了... 本研究提出了一种兼具高精度和大范围图像配准能力的多精度遗传算法(MPGA)。该方法引入了多精度分层配准的概念,不同层对应的精度从低到高依次递进,并使用图像之间的互相关系数作为评价函数,在不提高数据位深度和种群数量的同时,扩大了图像配准的最大偏移范围,且不损失图像配准的精度。将该方法应用于不同噪音程度的扫描电镜图像中,并与传统互相关算法对比。结果表明,本文提出的MPGA算法配准效果均优于传统的互相关算法。此外,将本方法应用于球差校正透射电镜原子分辨率图像中,结果表明,对于周期性强的原子图像,当两张图像偏移量达到(250,250)像素时,MPGA算法仍能准确预测偏移量,其最大可准确预测偏移量比互相关算法大140个像素。 展开更多

关键词 图像配准 遗传算法 原子分辨率 透射电镜 扫描电镜

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锂离子电池电极材料表界面结构的原子尺度表征 被引量：1

14

作者 仝毓昕 张庆华 谷林 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期708-717,共10页

锂离子电池充放电过程中,锂离子的传输要穿过多种表面和界面,表界面的性质对电池的功率密度、能量密度、充放电效率、使用寿命、循环稳定性等具有重要的影响。表界面一般具有与体相不同的结构,在原子尺度上直接观察不同电化学状态下电... 锂离子电池充放电过程中,锂离子的传输要穿过多种表面和界面,表界面的性质对电池的功率密度、能量密度、充放电效率、使用寿命、循环稳定性等具有重要的影响。表界面一般具有与体相不同的结构,在原子尺度上直接观察不同电化学状态下电极表界面的结构,有助于从更深层次认识电化学反应机理和性能演化规律,对于改善锂离子电池性能具有重要的指导意义。阐述了球差校正透射电子显微成像技术在研究电极材料表界面结构原子尺度研究中的应用,介绍了特殊的相界面、SEI、表面相变、表面掺杂等,探讨了表界面原子尺度结构与性能的内在关联,提出了改善电池性能的针对性建议,并对锂离子电池未来的发展从提高能量密度、避免固液界面副反应和改善电池性能三个方面进行了展望。 展开更多

关键词 锂离子电池电极材料 球差校正扫描透射电子显微镜 表界面原子尺度结构 电化学反应机理 表面相变 相界面

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Ce_(0.6)Zr_(0.4)O_2和BaSO_4微纳米粒子的水热合成与表征 被引量：1

15

作者 张磊 穆青 +1 位作者 戴洪兴 何洪 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期359-363,共5页

具有高热稳定性和高比表面积的铈锆固溶体和硫酸钡在催化中有重要用途.采用以三嵌段共聚物EO20PO70EO20（P123）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）或聚乙二醇（PEG）为表面活性剂的水热法合成了高比表面积的Ce0.6Zr0.4O2固溶体纳米粒子和B... 具有高热稳定性和高比表面积的铈锆固溶体和硫酸钡在催化中有重要用途.采用以三嵌段共聚物EO20PO70EO20（P123）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）或聚乙二醇（PEG）为表面活性剂的水热法合成了高比表面积的Ce0.6Zr0.4O2固溶体纳米粒子和BaSO4微纳米粒子.利用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜以及选区电子衍射等技术研究了这些材料的物理性质.结果表明,以P123、CTAB或PEG为表面活性剂所合成的Ce0.6Zr0.4O2粒子呈不规则类球状表面形貌,兼有单晶与多晶（混晶）的面心立方结构,粒径为15~30 nm,比表面积为45~64 m2/g;以PEG或P123为表面活性剂所合成的BaSO4微纳米粒子呈多面体状表面形貌,具有单晶正交结构,晶粒边长为80~200 nm,比表面积为6~11 m2.g-1. 展开更多

关键词 稀土 铈锆固溶体纳米粒子 多面体状BaSO微纳米粒子 水热合成法 表面活性剂 高比表面积 表面形貌 十六烷基三甲基溴化铵 扫描电子显微镜 高分辨透射电子显微镜

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纳米材料产业化发展中的若干问题 被引量：1

16

作者 崔屾 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期145-145,共1页

　　纳米是一种长度单位,1 nm等于10-9m.按照实空间三维坐标体系,任何一种材料只要其中有一维的尺寸是纳米级的（1～100 nm之间）,即可称为纳米材料;而按照材料的外形又可划分为零维（颗粒）、一维（晶须、纤维、管）、二维（膜或薄膜... 　　纳米是一种长度单位,1 nm等于10-9m.按照实空间三维坐标体系,任何一种材料只要其中有一维的尺寸是纳米级的（1～100 nm之间）,即可称为纳米材料;而按照材料的外形又可划分为零维（颗粒）、一维（晶须、纤维、管）、二维（膜或薄膜）、三维（块体）纳米材料,其中三维（块体）纳米材料是一个例外,因为尽管其外形尺寸不是纳米级的,但其中包含了纳米材料物种.按照纳米材料的组成则可以将其划分成无机、有机、高分子（聚合物）、金属、陶瓷、生物以及复合纳米材料等.纳米材料是无法直接目测的,必须使用电子显微镜（透射电子显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜等）或超高倍光学显微镜将其放大数千倍以上才可以观测、确认. 展开更多

关键词 复合纳米材料 产业化发展 透射电子显微镜 扫描电子显微镜 三维坐标 外形尺寸 原子力显微镜 光学显微镜 长度单位 纳米级

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脉冲激光沉积制备石墨烯薄膜的工艺研究

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作者 王进 俞健 +4 位作者 熊政伟 尹鸿卜 王雪敏 曹林洪 吴卫东 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1023-1027,共5页

二维结构的石墨烯拥有的优异性能,使之成为近年来化学,物理,材料科学等领域的研究热点。本文以热解石墨为碳源,采用脉冲激光沉积方法,在单晶Cu(111)基片上沉积石墨烯薄膜,并对比了高真空气氛和氢气气氛对石墨烯薄膜沉积的影响。薄膜沉... 二维结构的石墨烯拥有的优异性能,使之成为近年来化学,物理,材料科学等领域的研究热点。本文以热解石墨为碳源,采用脉冲激光沉积方法,在单晶Cu(111)基片上沉积石墨烯薄膜,并对比了高真空气氛和氢气气氛对石墨烯薄膜沉积的影响。薄膜沉积的实验条件由基片温度、氢气分压和脉宽决定。通过原子力显微镜、高分辨透射电子显微镜、选区电子衍射和拉曼光谱研究了薄膜的微观形貌和结晶度,并发现基片温度和氢气压强主要决定了石墨烯薄膜的结晶度,其中在氢气气氛中400℃时获得了高质量的石墨烯薄膜。 展开更多

关键词 脉冲激光沉积 石墨烯 高分辨透射电子显微镜 原子力显微镜

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以炭黑为原料温和条件下液相生长碳(质)微带

18

作者 张喜亮 涂善东 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期379-381,共3页

以炭黑为原料,在温和条件下的无水乙醇相中,培养出从根本上不同于炭黑粒子聚集体结构的微米尺寸的带状结构碳(质)新型材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、电子衍射对新材料结构进行了表征。研究结果表明:在... 以炭黑为原料,在温和条件下的无水乙醇相中,培养出从根本上不同于炭黑粒子聚集体结构的微米尺寸的带状结构碳(质)新型材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、电子衍射对新材料结构进行了表征。研究结果表明:在温和条件下的有机溶剂中以炭黑为原料制备出形态与结构完全不同于炭黑的带状晶体结构新型碳(质)材料,统计结果显示碳(质)微带的厚度约为1～5μm,宽度约为5～30μm,长度可达数毫米。 展开更多

关键词 炭黑 碳(质)微带 扫描电子显微镜 高分辨透射电子显微镜 电子衍射

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淀粉颗粒形貌表征研究进展 被引量：4

19

作者 闫溢哲 周亚萍 +2 位作者 刘华玲 史苗苗 刘延奇 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期318-323,共6页

淀粉是一种非常重要的营养物质,同时也是重要的工业原料。在淀粉应用研究中,淀粉的加工及改性一直是研究的热点。近些年,人们对淀粉改性后结构及性能进行了深入的研究,发现淀粉改性对其颗粒形貌有明显影响,导致其性能有一定程度改变。因... 淀粉是一种非常重要的营养物质,同时也是重要的工业原料。在淀粉应用研究中,淀粉的加工及改性一直是研究的热点。近些年,人们对淀粉改性后结构及性能进行了深入的研究,发现淀粉改性对其颗粒形貌有明显影响,导致其性能有一定程度改变。因此,对淀粉改性前后颗粒形貌的表征尤为关键。本文概述了目前淀粉颗粒形貌的表征方法,并对其进行了比较,有助于大家正确选择合适的表征方法。 展开更多

关键词 淀粉 颗粒形貌 扫描电子显微镜 透射电子显微镜 偏振光显微镜 激光扫描共聚焦显微镜 原子力显微镜

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碳纳米管内填充生长超细一维亚化学计量比氧化钨纳米线

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作者 吴秋琴 姚奋发 +1 位作者 金传洪 郑遗凡 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期413-419,共7页

超细亚化学计量比过渡金属氧化物纳米材料的可控制备具有重要应用价值,但其可控合成仍存在挑战。本研究提出了基于碳纳米管的限域空间合成法,首先采用溶液法将四硫代钨酸铵((NH_(4))_(2)WS_(4))填充至碳管内,然后真空热分解反应制得产... 超细亚化学计量比过渡金属氧化物纳米材料的可控制备具有重要应用价值,但其可控合成仍存在挑战。本研究提出了基于碳纳米管的限域空间合成法,首先采用溶液法将四硫代钨酸铵((NH_(4))_(2)WS_(4))填充至碳管内,然后真空热分解反应制得产物。通过表征发现:碳管内限域生长的主要产物为一维亚氧化物W_(3)O_(8)纳米线,其典型线宽为1.23~1.93 nm,对应4~5列钨氧原子链,长度可达数十微米。W_(3)O_(8)纳米线与碳管内壁之间主要为范德华力相互作用(间距约0.35 nm),为分离及表征W_(3)O_(8)纳米线的本征特性提供了方便,该方法也有望应用于合成其他亚化学计量比的一维过渡金属氧化物纳米线。 展开更多

关键词 氧化钨纳米线 碳纳米管填充 亚化学计量比 原子分辨率扫描透射电子显微镜

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