纳米药物与制剂第9章
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晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花 样，它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的 相对强度I／I0来表征。其中晶面间距d与晶胞的形状和 大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的
位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I／I0
是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别
结晶物质的物相。
和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有
以下特点：
(一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的尺 寸可大至120mm×80mm×50mm。 (二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和 旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观 察。 (四) 景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景 深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几 十倍。
Tetramethylsilane
将TMS 加入样品中 H3C Si CH3 因Si比C有较小的电负性 TMS的氢原子有较大的遮蔽效应 CH3 將TMS的信号定为0 ppm 一般有机化合物的氢原子信号会于 TMS 的左方出现
down field deshielding high frequency Spectrum up field shielding low frequency
(五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。可 放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从 放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范 围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间， 可达3nm。 (六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。 (七) 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出 的其他信号作微区成分分析。
H3C
d
a
b
c
d c
f e
b
氢的核磁共振谱提供 了三类极其有用的信 息：化学位移、耦合 常数、积分曲线。应 用这些信息，可以推 测质子在碳胳上的位 置
化学位移( chemical shift, 以δ 表示 )起源于原子 核周围的电子运动所造成对磁场感应的遮蔽效应 ( shielding effect ) 致使其讯号偏离标准的共振频 率。不同官能基的原子核即会因遮蔽效应不同而呈 现出不同之化学位移值。原子的负电性越大，因拉 电子效应造成质子附近的电荷密度会降低，遮蔽效 应减少，使光谱向左移( 低磁场或高频率 )，化学位 移会增大。化学位移可提供分子结构信息，温度改 变、产生结构等因素会造成化学位移的改变，化学 位移的单位为ppm
9.3 纳米微粒表征常用方法
X射线衍射 XRD 透射电子显微镜 TEM 扫描电子显微镜SEM 激光粒度仪 激光小角散射法等
几种常见结构分析方法分辨率从高到低：
高分辨率
低分辨率
扫描隧道显微镜 STM和 原子力AFM 透射电子显微镜TEM 扫描电子显微镜SEM
（1）扫描电子显微镜 SEM
(二) 组织导电法 用金属镀膜法使样品表面导电，需要特殊的设备， 操作比较复杂，同时对样品有一定程度的损伤。 为了克服这些不足，有人采用组织导电法(又称导 电染色法)，即利用某些金属 溶液对生物样品中 的蛋白质、脂类和醣类等成分的结合作用，使样 品表面离子化或产生导电性能好的金属盐类化合 物，从而提高样品耐受电子束轰击的能力和导电 率。
扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。 试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、 背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成 像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子， 以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小 形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细 电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、 空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用， 产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子 发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测 器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅 极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到 反映试样表面形貌的二次电子像。
四、扫描电镜观察
1µm
图9-2 扫描电子显微镜(SEM)
（2）透射电子显微镜 TEM
成像与原理光学显微镜一样，只是光学显 微镜用可见光作照明束，而透射电子显微 镜则以电子作为照明束 分辨率约为1nm左右 用于 研究纳米材料的结晶情况，观察纳米 粒子的形貌、分散情况， 测量和评估纳米 粒子的粒径。
样品制作要求： 必须对电子束是透明的，通常样品观察 区域厚度控制在100-200nm 支持膜分散粉末法：采用对电子束是透 明的支持膜；常用的支持膜有火棉胶膜 和碳膜，将支持膜放在铜网上，再把粉 末放在支持膜上送入电镜分析。
1µm
图9-1 纳米微球透射电镜图(TEM)
图9-2 纳米微球透射电镜图(TEM)
（HRTEM）、扫描探针显微镜（SPM）、 原子力显微镜（AFM）、场离子显微镜（FIM） （2）非直接观察测试仪器：X射线衍射仪（XRD）、 激光粒度分析仪器、穆斯堡尔谱仪（MS）、
拉曼散射仪（RS）、核磁共振、中子衍射仪
（3）其他测试仪器：示差扫描库仑仪、原子吸收 光谱仪、荧光仪、ZETA电位仪、质谱仪、 电子能谱仪、表面力仪、摩擦力显微镜等
仪器简介
氦出口
200 MHz 4.69 Tesla 300 MHz 7.05 Tesla
探头
氮出口
匀场线圈
真空层
液氮层 液氦层
真空层
样品
Spinner (旋转器) 样品深度计
线圈中心点
最低样品高度 18 mm for 5mm probe 底盘
9.5 纳米材料的热分析
主要包括： 差热分析 DTA: 差热分析是在程序控制温度下， 测量试样与参比物（一种在测量温度范围内不 发生任何热效应的物质）之间的温度差与温度 关系的一种技术。 示差扫描热分析 DSC: 测量试样与参比物温度 保持一致时两者所需热量补偿的变化 热重分析 TGA: 升温过程中, 发生升华\汽化\分 解等变化时, 重量变化
9.4.1 紫外-可见吸收光谱法概述
分子的紫外 - 可见吸收光谱法是基于分子内电 子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的 光谱分析法。分子在紫外 - 可见区的吸收与其 电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多 是具有共轭双键结构的分子。如图 9.5 ，胆甾 酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很 大，但两者具有相似的紫外吸收峰。两分子中 相同的 O=C-C=C 共轭结构是产生紫外吸收的 关键基团。
图9.6 紫外-可见光谱区域
紫外可见光谱
将紫外吸收的波长 确定在 200-800 nm ， 分别对空白载体的 水溶液、胭脂红的 水溶液、亮蓝的水 溶液进行扫描。结 果表明，胭脂红在 510 nm 处有较大吸 收，亮蓝在 627 nm 处有较大吸收
9.4.2 傅立叶变换红外光谱 FTIR
一、基本原理 傅立叶变换红外光谱仪被称为第三代红外光谱仪， 利用麦克尔逊干涉仪将两束光程差按一定速度变化的 复色红外光相互干涉，形成干涉光，再与样品作用。 探测器将得到的干涉信号送入到计算机进行傅立叶变 化的数学处理，把干涉图还原成光谱图。
图9-5 生色团对分子紫外吸收的影响
紫外 - 可见以及近红外光谱区域的详细划分如图 9.6 所示。紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。 其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或 380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测 定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系 数。该法仪器设备简单 , 应用十分广泛。如医院 的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分 光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、 求算主 - 客体结合常数等都离不开紫外 - 可见吸收 光谱。
二．样品的干燥
扫描电镜观察样品要求在高真空中进行。无论是水或 脱水溶液，在高真空中都会产生剧烈地汽化，不仅影 响真空度、污染样品，还会破坏样品的微细结构。因 此，样品在用电镜观察之前必须进行干燥。干燥的方 法有以下几种： (一) 空气干燥法 (二) 临界点干燥法 (三) 冷冻干燥法
三．样品的导电处理
2．离子溅射镀膜法 和真空镀膜法比较，离子溅射镀膜法具有以下优 点：(1)由于从阴极上飞溅出来的金属粒子的方向 是不一致的，因而金属粒子能够进入到样品表面 的缝隙和凹陷处，使样品表面均匀地镀上一层金 属膜，对于表面凹凸不平的样品，也能形成很好 的金属膜，且颗粒较细。(2)受辐射热影响较小， 对样品的损伤小。(3)消耗金属少。(4)所需真空 度低，节省时间。
一．样品的初步处理
(一) 取材: 样品可以稍大些，面积可达8mm× 8mm ，厚 度可达5mm。对于易卷曲的样品如血管、胃肠道粘膜 等，可固定在滤纸或卡片纸上以充分暴露待观察的组 织表面。 (二) 样品的清洗: 组织的游离面(1. 用等渗的生理盐水或 缓冲液清洗; 2. 用5%的苏打水清洗; 3.用超声震荡或酶 消化的方法进行处理.) (三) 固定: 常用戊二醛及锇酸双固定 (四) 脱水: 样品经漂洗后用逐级增高浓度的酒精或丙酮脱 水，然后进入中间液，一般用醋酸异戊酯作中间液。
CH3
NMR谱图的横轴
一般化学位移
耦合常数( coupling constant ) 当自旋体存在自旋-自旋耦合时，核磁共振谱 线发生分裂。测量分裂峰间的距离，称为耦 合常数( 以J表示 )。单位为Hz( 周/秒 )。耦 合常数显示两个核之间作用的強弱，与外加 磁场大小无关，主要取决于临近原子键结的 远近及在空间中之夹角关系。
傅立叶变换红外光谱 FTIR
1804和1740 cm-1处出现了两个吸收峰，是由羰基伸缩振动引 起的，这说明了产物中酸酐键的存在； 1638 cm-1处的吸收峰 则是用双键伸缩振动引起的
9.4.3 核磁共振谱
1HNMR
a
e
H
f
H O O O CH2CH2(CH2)4CH2CH2 O CH3 O O H H
图9-3 原子力显微镜图
(4) X射线衍射 XRD
用于测定粒子内部晶态及非晶态结构
根据晶体对 X 射线的衍射特征－衍射线的位置、
强度及数量来鉴定结晶物质之百度文库相的方法，就 是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其
在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被
喷镀用的金属材料应选择熔点低、化学性能稳定、 在高温下和钨不起作用以及有高的二次电子产生 率、膜本身没有结构。现在一般选用金或金和碳。 为了获得细的颗粒，有用铂或用金—钯、铂—钯 合金的。金属膜的厚度一般为10nm～20nm。真 空镀膜法所形成的膜，金属颗粒较粗，膜不够均 匀，操作较复杂并且费时，目前已经较少使用。
(3) 扫描探针显微技术SPM
包 括： 扫描隧道电子显微镜 原子力显微镜 扫描力显微镜 弹道电子发射显微镜 扫描近场光学显微镜 扫描热显微镜 磁力显微镜 光子扫描隧道显微镜等
原子力显微镜AFM
原理：通过测量扫描探针和样品表面间 的相互作用力，获得表面点力的图。
图9-3 原子力显微镜图
9. 1 纳米材料表征
纳米材料的重要微观特征： （1）粒子的尺寸、分布和形貌 （2）表面与界面特性 （3）粒子的完整性和缺陷 （4）相组成和分布 （5）界面的厚度和凝聚力，跨界面的成 分分布（层状结构）
9.2 纳米材料的结构表征方法
按仪器原理可分为：
（1）直接观察的显微仪器：高分辨透射电镜
生物样品经过脱水、干燥处理后，其表面不带电， 导电性能也差。用扫描电镜观察时，当入射电子束 打到样品上，会在样品表面产生电荷的积累，形成 充电和放电效应，影响对图象的观察和拍照记录。 因此在观察之前要进行导电处理，使样品表面导 电。常用的导电方法有以下几种：
(一) 金属镀膜法 1．真空镀膜法 真空镀膜法是利用真空 膜仪进行的。其原理是在 高真空状态下把所要喷镀的金属加热，当加热到熔 点以上时，会蒸发成极细小的颗粒喷射到样品上， 在样品表面形成一层金属膜，使样品导电。
PEGDAGNP 贮存3个月 PEGSAGNP 贮存3个月 PEGDAGNP 贮存8个月 PEGSAGNP 贮存8个月
10
20
30
40
50
60
2 theta (degree)
图9-4 X-射线衍射图
9.4 谱分析法（结构鉴定）
紫外可见光谱法 UV-Vis 傅里叶变换红外光谱法 FTIR 核磁共振谱 1H NMR, 13C NMR 穆斯堡尔谱学 有机质谱法 OMS
位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I／I0
是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别
结晶物质的物相。
和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有
以下特点：
(一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的尺 寸可大至120mm×80mm×50mm。 (二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和 旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观 察。 (四) 景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景 深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几 十倍。
Tetramethylsilane
将TMS 加入样品中 H3C Si CH3 因Si比C有较小的电负性 TMS的氢原子有较大的遮蔽效应 CH3 將TMS的信号定为0 ppm 一般有机化合物的氢原子信号会于 TMS 的左方出现
down field deshielding high frequency Spectrum up field shielding low frequency
(五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。可 放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从 放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范 围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间， 可达3nm。 (六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。 (七) 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出 的其他信号作微区成分分析。
H3C
d
a
b
c
d c
f e
b
氢的核磁共振谱提供 了三类极其有用的信 息：化学位移、耦合 常数、积分曲线。应 用这些信息，可以推 测质子在碳胳上的位 置
化学位移( chemical shift, 以δ 表示 )起源于原子 核周围的电子运动所造成对磁场感应的遮蔽效应 ( shielding effect ) 致使其讯号偏离标准的共振频 率。不同官能基的原子核即会因遮蔽效应不同而呈 现出不同之化学位移值。原子的负电性越大，因拉 电子效应造成质子附近的电荷密度会降低，遮蔽效 应减少，使光谱向左移( 低磁场或高频率 )，化学位 移会增大。化学位移可提供分子结构信息，温度改 变、产生结构等因素会造成化学位移的改变，化学 位移的单位为ppm
9.3 纳米微粒表征常用方法
X射线衍射 XRD 透射电子显微镜 TEM 扫描电子显微镜SEM 激光粒度仪 激光小角散射法等
几种常见结构分析方法分辨率从高到低：
高分辨率
低分辨率
扫描隧道显微镜 STM和 原子力AFM 透射电子显微镜TEM 扫描电子显微镜SEM
（1）扫描电子显微镜 SEM
(二) 组织导电法 用金属镀膜法使样品表面导电，需要特殊的设备， 操作比较复杂，同时对样品有一定程度的损伤。 为了克服这些不足，有人采用组织导电法(又称导 电染色法)，即利用某些金属 溶液对生物样品中 的蛋白质、脂类和醣类等成分的结合作用，使样 品表面离子化或产生导电性能好的金属盐类化合 物，从而提高样品耐受电子束轰击的能力和导电 率。
扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。 试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、 背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成 像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子， 以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小 形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细 电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、 空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用， 产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子 发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测 器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅 极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到 反映试样表面形貌的二次电子像。
四、扫描电镜观察
1µm
图9-2 扫描电子显微镜(SEM)
（2）透射电子显微镜 TEM
成像与原理光学显微镜一样，只是光学显 微镜用可见光作照明束，而透射电子显微 镜则以电子作为照明束 分辨率约为1nm左右 用于 研究纳米材料的结晶情况，观察纳米 粒子的形貌、分散情况， 测量和评估纳米 粒子的粒径。
样品制作要求： 必须对电子束是透明的，通常样品观察 区域厚度控制在100-200nm 支持膜分散粉末法：采用对电子束是透 明的支持膜；常用的支持膜有火棉胶膜 和碳膜，将支持膜放在铜网上，再把粉 末放在支持膜上送入电镜分析。
1µm
图9-1 纳米微球透射电镜图(TEM)
图9-2 纳米微球透射电镜图(TEM)
（HRTEM）、扫描探针显微镜（SPM）、 原子力显微镜（AFM）、场离子显微镜（FIM） （2）非直接观察测试仪器：X射线衍射仪（XRD）、 激光粒度分析仪器、穆斯堡尔谱仪（MS）、
拉曼散射仪（RS）、核磁共振、中子衍射仪
（3）其他测试仪器：示差扫描库仑仪、原子吸收 光谱仪、荧光仪、ZETA电位仪、质谱仪、 电子能谱仪、表面力仪、摩擦力显微镜等
仪器简介
氦出口
200 MHz 4.69 Tesla 300 MHz 7.05 Tesla
探头
氮出口
匀场线圈
真空层
液氮层 液氦层
真空层
样品
Spinner (旋转器) 样品深度计
线圈中心点
最低样品高度 18 mm for 5mm probe 底盘
9.5 纳米材料的热分析
主要包括： 差热分析 DTA: 差热分析是在程序控制温度下， 测量试样与参比物（一种在测量温度范围内不 发生任何热效应的物质）之间的温度差与温度 关系的一种技术。 示差扫描热分析 DSC: 测量试样与参比物温度 保持一致时两者所需热量补偿的变化 热重分析 TGA: 升温过程中, 发生升华\汽化\分 解等变化时, 重量变化
9.4.1 紫外-可见吸收光谱法概述
分子的紫外 - 可见吸收光谱法是基于分子内电 子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的 光谱分析法。分子在紫外 - 可见区的吸收与其 电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多 是具有共轭双键结构的分子。如图 9.5 ，胆甾 酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很 大，但两者具有相似的紫外吸收峰。两分子中 相同的 O=C-C=C 共轭结构是产生紫外吸收的 关键基团。
图9.6 紫外-可见光谱区域
紫外可见光谱
将紫外吸收的波长 确定在 200-800 nm ， 分别对空白载体的 水溶液、胭脂红的 水溶液、亮蓝的水 溶液进行扫描。结 果表明，胭脂红在 510 nm 处有较大吸 收，亮蓝在 627 nm 处有较大吸收
9.4.2 傅立叶变换红外光谱 FTIR
一、基本原理 傅立叶变换红外光谱仪被称为第三代红外光谱仪， 利用麦克尔逊干涉仪将两束光程差按一定速度变化的 复色红外光相互干涉，形成干涉光，再与样品作用。 探测器将得到的干涉信号送入到计算机进行傅立叶变 化的数学处理，把干涉图还原成光谱图。
图9-5 生色团对分子紫外吸收的影响
紫外 - 可见以及近红外光谱区域的详细划分如图 9.6 所示。紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。 其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或 380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测 定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系 数。该法仪器设备简单 , 应用十分广泛。如医院 的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分 光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、 求算主 - 客体结合常数等都离不开紫外 - 可见吸收 光谱。
二．样品的干燥
扫描电镜观察样品要求在高真空中进行。无论是水或 脱水溶液，在高真空中都会产生剧烈地汽化，不仅影 响真空度、污染样品，还会破坏样品的微细结构。因 此，样品在用电镜观察之前必须进行干燥。干燥的方 法有以下几种： (一) 空气干燥法 (二) 临界点干燥法 (三) 冷冻干燥法
三．样品的导电处理
2．离子溅射镀膜法 和真空镀膜法比较，离子溅射镀膜法具有以下优 点：(1)由于从阴极上飞溅出来的金属粒子的方向 是不一致的，因而金属粒子能够进入到样品表面 的缝隙和凹陷处，使样品表面均匀地镀上一层金 属膜，对于表面凹凸不平的样品，也能形成很好 的金属膜，且颗粒较细。(2)受辐射热影响较小， 对样品的损伤小。(3)消耗金属少。(4)所需真空 度低，节省时间。
一．样品的初步处理
(一) 取材: 样品可以稍大些，面积可达8mm× 8mm ，厚 度可达5mm。对于易卷曲的样品如血管、胃肠道粘膜 等，可固定在滤纸或卡片纸上以充分暴露待观察的组 织表面。 (二) 样品的清洗: 组织的游离面(1. 用等渗的生理盐水或 缓冲液清洗; 2. 用5%的苏打水清洗; 3.用超声震荡或酶 消化的方法进行处理.) (三) 固定: 常用戊二醛及锇酸双固定 (四) 脱水: 样品经漂洗后用逐级增高浓度的酒精或丙酮脱 水，然后进入中间液，一般用醋酸异戊酯作中间液。
CH3
NMR谱图的横轴
一般化学位移
耦合常数( coupling constant ) 当自旋体存在自旋-自旋耦合时，核磁共振谱 线发生分裂。测量分裂峰间的距离，称为耦 合常数( 以J表示 )。单位为Hz( 周/秒 )。耦 合常数显示两个核之间作用的強弱，与外加 磁场大小无关，主要取决于临近原子键结的 远近及在空间中之夹角关系。
傅立叶变换红外光谱 FTIR
1804和1740 cm-1处出现了两个吸收峰，是由羰基伸缩振动引 起的，这说明了产物中酸酐键的存在； 1638 cm-1处的吸收峰 则是用双键伸缩振动引起的
9.4.3 核磁共振谱
1HNMR
a
e
H
f
H O O O CH2CH2(CH2)4CH2CH2 O CH3 O O H H
图9-3 原子力显微镜图
(4) X射线衍射 XRD
用于测定粒子内部晶态及非晶态结构
根据晶体对 X 射线的衍射特征－衍射线的位置、
强度及数量来鉴定结晶物质之百度文库相的方法，就 是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其
在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被
喷镀用的金属材料应选择熔点低、化学性能稳定、 在高温下和钨不起作用以及有高的二次电子产生 率、膜本身没有结构。现在一般选用金或金和碳。 为了获得细的颗粒，有用铂或用金—钯、铂—钯 合金的。金属膜的厚度一般为10nm～20nm。真 空镀膜法所形成的膜，金属颗粒较粗，膜不够均 匀，操作较复杂并且费时，目前已经较少使用。
(3) 扫描探针显微技术SPM
包 括： 扫描隧道电子显微镜 原子力显微镜 扫描力显微镜 弹道电子发射显微镜 扫描近场光学显微镜 扫描热显微镜 磁力显微镜 光子扫描隧道显微镜等
原子力显微镜AFM
原理：通过测量扫描探针和样品表面间 的相互作用力，获得表面点力的图。
图9-3 原子力显微镜图
9. 1 纳米材料表征
纳米材料的重要微观特征： （1）粒子的尺寸、分布和形貌 （2）表面与界面特性 （3）粒子的完整性和缺陷 （4）相组成和分布 （5）界面的厚度和凝聚力，跨界面的成 分分布（层状结构）
9.2 纳米材料的结构表征方法
按仪器原理可分为：
（1）直接观察的显微仪器：高分辨透射电镜
生物样品经过脱水、干燥处理后，其表面不带电， 导电性能也差。用扫描电镜观察时，当入射电子束 打到样品上，会在样品表面产生电荷的积累，形成 充电和放电效应，影响对图象的观察和拍照记录。 因此在观察之前要进行导电处理，使样品表面导 电。常用的导电方法有以下几种：
(一) 金属镀膜法 1．真空镀膜法 真空镀膜法是利用真空 膜仪进行的。其原理是在 高真空状态下把所要喷镀的金属加热，当加热到熔 点以上时，会蒸发成极细小的颗粒喷射到样品上， 在样品表面形成一层金属膜，使样品导电。
PEGDAGNP 贮存3个月 PEGSAGNP 贮存3个月 PEGDAGNP 贮存8个月 PEGSAGNP 贮存8个月
10
20
30
40
50
60
2 theta (degree)
图9-4 X-射线衍射图
9.4 谱分析法（结构鉴定）
紫外可见光谱法 UV-Vis 傅里叶变换红外光谱法 FTIR 核磁共振谱 1H NMR, 13C NMR 穆斯堡尔谱学 有机质谱法 OMS