扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告doc
扫描电镜实验报告doc扫描电镜实验报告篇一:扫描电镜实验报告扫描电镜实验报告班级:材化11学号: 41164049姓名:李彦杰日期: XX 05 16一、实验目的1. 了解扫描电镜的构造及工作原理;2. 扫描电镜的样品制备;3. 利用二次电子像对纤维纵向形貌进行观察;4. 了解背散射电子像的应用。
二、实验仪器扫描电子显微镜(热发射扫描型号JSM-5610LV)、真空镀金装置。
扫描电镜原理是由电子枪发射并经过聚焦的电子束在样品表面扫描,激发样品产生各种物理信号,经过检测、视频放大和信号处理,在荧光屏上获得能反映样品表面各种特征的扫描图像。
扫描电镜由下列五部分组成,主要作用简介如下:1.电子光学系统。
其由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成。
为了获得较高的信号强度和扫描像,由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
常用的电子枪有三种形式:普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪。
前两种属于热发射电子枪;后一种则属于冷发射电子枪,也叫场发射电子枪,其亮度最高、电子源直径最小,是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。
电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小,因照射到样品上的电子束斑越小,其分辨率就越高。
扫描电镜通常有三个磁透镜,前两个是强透镜,缩小束斑,第三个透镜是弱透镜,焦距长,便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。
为了降低电子束的发散程度,每级磁透镜都装有光阑;为了消除像散,装有消像散器。
样品室中有样品台和信号探测器,样品台还能使样品做平移、倾斜、转动等运动。
2. 扫描系统。
扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。
3. 信号检测、放大系统。
样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。
不同的物理信号要用不同类型的检测系统。
它大致可分为三大类,即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。
扫描电镜显微分析报告
扫描电镜显微分析报告一、引言扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)是一种利用电子束对样品表面进行扫描观察和显微分析的仪器。
其分辨率比光学显微镜要高很多,可以清晰显示样品表面的形态和结构。
本次实验使用SEM对样品进行了显微分析,并编写下述报告。
二、实验目的1.了解SEM的基本原理和工作方式;2.观察样品表面的形态和结构;3.通过SEM图像分析,获取样品的组成成分和晶体形貌信息。
三、实验步骤1.准备样品,将其放在SEM样品台上;2.调节SEM参数,包括加速电压、工作距离、扫描速度等;3.进行扫描观察,获取SEM图像;4.根据SEM图像进行显微分析,分析样品的形态、结构和成分。
四、实验结果经过扫描电镜观察,我们获得了样品表面的SEM图像。
该样品是一块金属材料,其表面呈现出颗粒状的结构。
颗粒大小不均匀,分布较为稀疏。
部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象。
通过放大图像,我们可以看到颗粒呈现出不规则的形态和表面结构。
根据样品的形态和颗粒特征,我们推测该样品可能是一种金属合金。
颗粒的大小和分布情况表明,在合金制备过程中,可能存在着颗粒的生长过程或者晶体相变的情况。
我们还可以观察到部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平,这可能与金属材料在制备、处理或使用过程中的应力释放有关。
通过对SEM图像的分析,我们得到了样品的表面形貌和结构信息,但对于其具体的成分和晶体形貌仍需要进一步的分析。
五、实验结论本次实验使用扫描电镜对样品进行了显微分析,并获得了样品的SEM图像。
1.样品表面呈现颗粒状结构,颗粒大小分布不均匀;2.部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象;3.样品可能是一种金属合金,颗粒的形态和分布情况可能与晶体相变和应力释放有关。
对于SEM图像中的颗粒成分和晶体形貌信息,我们需要进一步的分析才能得出准确的结论。
比如可以使用能谱仪对样品进行能谱分析,确定其具体的成分元素;还可以进行X射线衍射分析,获取样品的晶体结构参数。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种应用广泛的高分辨率显微镜,能够对样品进行表面形貌和微观结构的观测和分析。
本实验旨在通过扫描电镜对不同样品的表面形貌和微观结构进行观察和分析,从而加深对扫描电镜原理和应用的理解。
首先,我们准备了几种不同的样品,包括金属材料、植物组织和昆虫外骨骼等。
在实验过程中,我们首先对样品进行了表面处理,包括金属样品的金属镀膜处理、植物组织的冷冻干燥处理以及昆虫外骨骼的金属喷镀处理,以保证样品在扫描电镜下的观察效果。
接下来,我们将样品放置在扫描电镜的样品台上,并调整好合适的观察条件。
在观察过程中,我们发现扫描电镜能够清晰地显示样品的表面形貌和微观结构,包括金属样品的晶粒结构、植物组织的细胞结构以及昆虫外骨骼的纹理结构等。
通过对这些结构的观察和分析,我们不仅可以直观地了解样品的表面特征,还可以深入地研究样品的微观结构和性质。
在实验中,我们还发现扫描电镜具有较高的分辨率和深度信息,能够对样品进行三维观察和分析。
通过调整扫描电镜的工作参数,我们成功地获得了不同角度和深度的样品图像,进一步揭示了样品的微观结构和表面形貌。
这为我们深入理解样品的微观特征提供了重要的信息和依据。
总的来说,通过本次实验,我们深入了解了扫描电镜的原理和应用,掌握了样品的表面形貌和微观结构的观察方法,提高了对样品性质和特征的认识。
扫描电镜作为一种重要的分析工具,将在材料科学、生物学、医学等领域发挥重要作用,为科学研究和工程应用提供有力支持。
通过本次实验,我们不仅提高了对扫描电镜的认识,还对不同样品的表面形貌和微观结构有了更深入的理解。
扫描电镜的高分辨率和深度信息为我们提供了更多的观察和分析角度,有助于我们更全面地认识样品的特性和性能。
希望通过今后的实践和研究,能够更好地利用扫描电镜这一强大的工具,为科学研究和工程应用做出更多的贡献。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告扫描电镜实验报告引言:扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种常用的高分辨率显微镜,通过扫描样品表面并记录电子信号来观察样品的微观结构。
本实验旨在利用扫描电镜对不同样品进行观察和分析,以探索其微观特征和结构。
一、实验目的:本实验的主要目的是通过扫描电镜观察和分析样品的表面形貌和微观结构,了解扫描电镜的工作原理和应用。
二、实验步骤:1. 样品准备:选择不同类型的样品,如金属、生物组织等,并进行必要的前处理,如切片、抛光等。
2. 样品固定:将样品固定在扫描电镜样品台上,确保样品表面平整。
3. 调整参数:根据样品的性质和所需观察的特征,调整扫描电镜的加速电压、放大倍数等参数。
4. 开始观察:打开扫描电镜,将电子束聚焦在样品表面,并开始观察样品的微观结构。
5. 图像获取:通过扫描电镜的控制系统,获取样品表面的图像,并进行记录和保存。
三、实验结果:1. 金属样品观察:在扫描电镜下观察金属样品,可以清晰地看到金属表面的晶粒结构和纹理。
不同金属的晶粒形状和大小有所差异,通过观察晶粒边界和晶粒内部的细节,可以进一步分析金属的晶体结构和性质。
2. 生物样品观察:利用扫描电镜观察生物样品,可以展示生物细胞、细胞器和细胞结构的微观特征。
例如,观察植物叶片的表面细胞,可以看到细胞壁、气孔和细胞间隙的形态和排列方式。
同时,观察细菌样品可以揭示其形态、大小和表面特征,有助于对细菌种类和功能的鉴定。
3. 其他样品观察:扫描电镜还可用于观察其他类型的样品,如纤维材料、陶瓷、矿物等。
通过观察这些样品的表面形貌和微观结构,可以了解它们的组织结构、纤维排列方式以及晶体形态等特征。
四、实验分析:通过扫描电镜的观察和分析,我们可以更深入地了解样品的微观结构和表面形貌。
这些观察结果对于材料科学、生物学和医学等领域具有重要意义。
例如,在材料科学中,通过观察金属晶粒的形态和排列方式,可以优化材料的力学性能和耐腐蚀性能。
扫描电镜报告
关于扫描电镜技术北京科技大学材料科学与工程学院北京(100083)摘要:通过对扫描电镜的课堂学习以及自己查阅资料,对扫描电镜的构造、原理、各个功能以及应用都有了一定的了解,经过对扫描电镜实验时各功能的观察,对扫描电镜的特点有了更深的体会。
得出扫描电镜确实是现代的一种多功能的材料分析显微镜,其功能被应用于多个研究领域。
一、引言在课堂上学习了关于扫描电镜各方面的理论知识,对扫描电镜有了一个基本的认识。
但是毕竟那些都只是理论抽象的,仅仅通过理论学习不可能完全了解扫描电镜。
只有通过实验过程才能真正对扫描电镜有更好的了解和掌握。
作为一个材料专业本科生,要想在以后的科学研究发展中充分运用扫描电镜的功能,就必须了解扫描电镜技术,本文就主要介绍扫描电镜技术的主要原理、功能和应用。
二、实验内容及结果分析扫面电镜是用聚焦得非常细的电子束作为光源,以光栅状扫描方式照射到试样表面上,并以入射电子与物质相互作用产生的信息来成像,从而获得放大几倍到几十万倍放大像的一种显微镜。
其电子与物质作用用来成像的信息主要有背散射电子、二次电子、透射电子、特征X射线以及俄歇电子等。
其中,用来进行元素分析的信息是特征X射线和俄歇电子,在扫描电镜上有能谱分析技术;进行晶体结构和取向分析的是背散射电子和衍射X射线,相应有电子背散射衍射技术(EBSD)等1、扫描电镜构造扫描电镜一般由真空系统、电子枪系统、透镜系统、扫描控制系统、样品室、检测放大系统以及信号处理和显示系统。
真空系统:对于扫描电镜,通常真空度都要求很高,达到10-3-10-5Pa,如果真空度下降会影响成像质量,电镜内真空度过小时间长还会污染电子枪灯丝、透镜光阑等。
所以在进行扫描电镜实验时务必要达到一定真空度。
电子枪系统:作用是产生电子束照明光源,电子枪类型分为钨灯丝和场发射,场发射电子枪是通过场致发射效应来发射电子,图像分辨率最高可达零点几个纳米。
透镜系统:作用是把光源尺寸缩小到几纳米。
扫描电镜实验报告图像分析怎么写
扫描电镜实验报告图像分析怎么写一、引言扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)是一种常用的高分辨率表面形貌分析仪器,广泛应用于材料科学、生物学、纳米科技等领域。
本实验旨在利用扫描电镜对样品进行观察和分析,掌握图像分析技巧,并结合实际图像进行详细分析,从而深入了解样品的表面形貌和微观结构。
二、实验方法1. 样品制备:选择需要观察的样品,根据不同的要求进行制备,如金属材料可以进行抛光、腐蚀处理,生物样品可以进行固定和超薄切片等。
2. 仪器操作:将制备好的样品放入扫描电镜的样品台上,调节加速电压和放大倍数等参数,开始观察和拍摄图像。
3. 图像获取:通过扫描电镜获取样品的图像,并保存在电脑上,以备后续的图像分析工作。
三、图像分析1. 图像质量评估:首先对所获得的图像进行质量评估。
评估图像的对比度、噪声、清晰度等指标,确保图像的质量符合要求。
可以通过测量像素密度、区域灰度分布等方法进行评估。
2. 图像预处理:针对图像中存在的噪声、伪影等问题,可以对图像进行预处理。
例如,可以利用图像处理软件进行滤波、增强对比度等操作,以提高图像清晰度和可视化效果。
3. 形貌分析:通过对图像进行形貌分析,可以获得样品的表面形貌特征。
可以使用图像处理软件中的测量工具来计算样品的颗粒大小、距离、角度等参数。
同时,可以根据图像中的拓扑结构特征,推测样品的形成过程和相互关系。
4. 结构分析:通过图像分析,可以对样品的微观结构进行分析。
可以从图像中观察并描述样品的晶体结构、纤维形态等。
同时,可以对样品中存在的裂纹、孔洞等缺陷进行分析,评估样品的完整性和质量。
5. 成分分析:在图像分析的基础上,可以借助图谱分析和能谱分析等技术手段,对样品的成分进行分析。
通过识别元素的峰位和峰强,可以得到样品的成分组成,进一步了解样品的化学特性。
四、实验结果与讨论本次扫描电镜实验中,我们选择了一块金属样品,并进行了抛光和腐蚀处理。
扫描电镜实验报告doc
扫描电镜实验报告篇一:扫描电镜实验报告扫描电镜实验报告班级:材化11学号:姓名:李彦杰日期: XX 05 16一、实验目的1. 了解扫描电镜的构造及工作原理;2. 扫描电镜的样品制备;3. 利用二次电子像对纤维纵向形貌进行观察;4. 了解背散射电子像的应用。
二、实验仪器扫描电子显微镜(热发射扫描型号JSM-5610LV)、真空镀金装置。
扫描电镜原理是由电子枪发射并经过聚焦的电子束在样品表面扫描,激发样品产生各种物理信号,经过检测、视频放大和信号处理,在荧光屏上获得能反映样品表面各种特征的扫描图像。
扫描电镜由下列五部分组成,主要作用简介如下:1.电子光学系统。
其由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成。
为了获得较高的信号强度和扫描像,由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
常用的电子枪有三种形式:普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪。
前两种属于热发射电子枪;后一种则属于冷发射电子枪,也叫场发射电子枪,其亮度最高、电子源直径最小,是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。
电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小,因照射到样品上的电子束斑越小,其分辨率就越高。
扫描电镜通常有三个磁透镜,前两个是强透镜,缩小束斑,第三个透镜是弱透镜,焦距长,便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。
为了降低电子束的发散程度,每级磁透镜都装有光阑;为了消除像散,装有消像散器。
样品室中有样品台和信号探测器,样品台还能使样品做平移、倾斜、转动等运动。
2. 扫描系统。
扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。
3. 信号检测、放大系统。
样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。
不同的物理信号要用不同类型的检测系统。
它大致可分为三大类,即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。
4. 真空系统。
镜筒和样品室处于高真空下,它由机械泵和分子涡轮泵来实现。
扫描电镜分析实验报告
扫描电镜分析实验报告一、实验目的本次扫描电镜分析实验的主要目的是通过使用扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观形貌、结构和成分进行观察和分析,以获取有关样品的详细信息,为进一步的研究和应用提供依据。
二、实验原理扫描电子显微镜是一种利用电子束扫描样品表面,产生二次电子、背散射电子等信号,通过检测这些信号来成像和分析样品的仪器。
其工作原理基于电子与物质的相互作用。
当电子束照射到样品表面时,会与样品中的原子发生相互作用,产生多种信号。
二次电子是由样品表面原子的价电子被激发出来形成的,其能量较低,主要反映样品表面的形貌特征。
背散射电子是被样品原子散射回来的入射电子,其能量较高,与样品的成分和原子序数有关。
通过收集和检测这些电子信号,并将其转换为图像,我们可以获得样品表面的微观结构、形貌和成分分布等信息。
三、实验设备与材料1、扫描电子显微镜(型号:_____)2、样品制备设备:切割工具、研磨设备、抛光机等3、样品:_____(具体样品名称)四、实验步骤1、样品制备对样品进行切割,获得合适大小的块状或片状试样。
使用研磨设备对试样进行粗磨和细磨,以去除表面的划痕和损伤。
进行抛光处理,使样品表面光滑平整,以提高成像质量。
对样品进行清洗和干燥,去除表面的杂质和污染物。
2、样品安装将制备好的样品安装在扫描电镜的样品台上,使用导电胶或其他固定方式确保样品稳定。
3、仪器调试打开扫描电镜主机和相关附属设备,如真空泵、电源等。
进行真空抽气,使镜筒内达到所需的真空度。
调整电子枪的加速电压、束流等参数,以及物镜光阑的大小和位置。
4、图像采集选择合适的放大倍数和扫描模式,对样品进行扫描。
观察和调整图像的亮度、对比度等参数,以获得清晰、准确的图像。
对感兴趣的区域进行多次扫描和图像采集,以获取足够的信息。
5、数据分析使用扫描电镜自带的分析软件或其他图像处理软件,对采集到的图像进行分析和测量。
例如,测量颗粒的大小、形状、分布,观察表面的微观结构和缺陷等。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告一、背景介绍扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种常用于观察材料表面形貌的高分辨率显微镜。
与光学显微镜不同,SEM使用电子束来对样品进行扫描,从而获得样品表面的高清晰度图像。
本文将对扫描电镜实验进行详细描述和分析。
二、实验目的本次实验的目的是研究和观察不同样品的表面形貌及其微观结构。
通过使用扫描电镜,我们可以进一步了解材料的性质和特征,并为后续的研究工作提供有力的支持。
三、实验步骤1. 样品制备:将待观察的样品进行必要的处理,例如切割、研磨、涂覆导电剂等,以保证样品的表面光滑且导电性良好。
2. 装备样品:将处理完成的样品放置在SEM样品台上,固定好并调整角度,确保样品表面垂直于电子束的入射方向。
3. 调整参数:根据不同样品的特性和需求,调整加速电压、放大倍数、探头电流等参数,以获得最佳的图像质量。
4. 扫描观察:打开SEM仪器,开始对样品进行扫描观察。
电子束在样品表面扫描时,与样品表面相互作用,产生二次电子信号,这些信号被探测器接收并转换成图像。
四、实验结果与分析在本次实验中,我们观察了不同样品的表面结构,并获得了一系列高分辨率的SEM图像。
以一块常见的金属材料——铝为例,通过SEM观察,我们可以清晰地看到铝表面的微观结构。
观察结果显示,铝表面呈现出许多沟槽和凸起的特征,这些特征是铝晶粒的显著标记。
SEM图像还揭示了铝表面的晶粒大小和分布情况,有助于我们进一步研究金属的力学性质和形变行为。
同样,我们还观察了纳米颗粒的表面形貌。
SEM图像显示,纳米颗粒具有较大的表面积和丰富的形态结构,这使得纳米颗粒在催化剂、材料科学等领域有着广泛的应用价值。
通过SEM观察,我们可以研究纳米颗粒的大小分布、形状特征以及粒子间的相互作用,为相关研究提供了重要的依据。
五、实验的意义与应用前景扫描电镜作为一种重要的表征工具,在材料科学、生物学、纳米技术等领域具有广泛的应用和重要意义。
扫描电镜能谱分析实验报告
扫描电镜能谱分析实验报告实验报告篇一:扫描电镜能谱分析实验能谱分析对于确定样品的结构与组成有着重要意义。
本实验通过探究硅片中磷原子的能级结构,得出结论。
具体实验方案如下: 1.扫描电镜分析:采用SPZ100型旋转扫描电子能谱仪,按国家标准,完成了对Z型和P型样品的能量分析。
2.测试分析:采用德国克劳斯特K40光谱仪测试待测样品,得出其成分分析值为:样品组成为:Si85%~91%、 Al2O31.5~3%、 Sn1.0~2.3%、 Fe0.6~0.7%、 S0.2~0.3%、 Cl0.4~0.8%、 Cu0.02~0.1%。
扫描电镜主要由真空系统、电子学系统和信号处理及图像采集系统组成。
与光学显微镜相比,电子显微镜具有极大的优越性,这是因为电子束具有极高的速度,可在瞬间获得数百万的信息,放大倍率一般在1万倍左右。
它是一种多功能的高分辨显微镜。
自从上世纪90年代以来,随着电子显微镜技术的发展,扫描电镜作为现代显微分析领域中研究生命科学和材料科学等方面的有力工具,已广泛应用于各个领域,而且,扫描电镜能谱分析技术也已被应用到众多领域。
例如:样品制备的表征,多元素同时分析,信号提取和图像重建,表面形貌和孔洞分析等。
对于石墨材料的扫描电镜能谱分析的目的主要是: 1、进行表面扫描电镜( SEM)和反射电镜( RIM)表面组成的表征; 2、确定石墨材料中的杂质类型及含量; 3、观察石墨层中二维或三维缺陷及结构缺陷; 4、确定石墨中裂纹的存在位置和走向。
扫描电镜(SEM)是当前应用最为广泛的表面结构研究手段之一。
扫描电镜能谱分析技术包括X射线光电子能谱和俄歇电子能谱,其中俄歇电子能谱又称“无损定量分析”。
俄歇电子能谱实际上是一种能量分析方法,它只分析特定能量的电子。
在原子吸收测量中,测量电子的能量范围约在0.1~0.45ev,此时单能态分辨能力较差,因此,采用双能级分析(即俄歇电子能谱),能够更好地对样品进行表征。
扫描电镜成分分析实验报告
扫描电镜成分分析实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对材料的成分进行分析与表征,探究扫描电镜在材料科学研究中的应用。
二、实验原理扫描电镜是一种利用电子束与物质相互作用产生的信号来观察样品表面形貌和成分的高性能显微镜。
它不仅能提供高分辨率的图像,还可以通过能谱仪分析不同元素的含量。
三、实验器材和试剂1. 扫描电子显微镜2. 样品3. 金和银溅射镀膜刀具4. 研磨纸(各种粒度)5. 丙酮6. 无水乙醇7. 电子导电胶布8. 剪刀四、实验步骤1. 样品处理a. 将待分析样品切割成合适尺寸并用研磨纸磨光表面。
b. 使用丙酮清洗样品,去除表面油脂等污染。
c. 使用无水乙醇反复清洗样品,使其干燥。
d. 使用金或银溅射镀膜刀具,在样品表面均匀切割一层金(或银)薄膜。
e. 使用剪刀将样品切割成合适大小并粘贴在电子导电胶布上。
2. SEM成像a. 将样品放入扫描电镜样品舱中。
b. 开始真空抽气,调节电压和电流至合适数值。
c. 调整焦距和亮度,选取合适的观察位置。
d. 利用附带的摇杆,调节样品位置,使待观察的区域位于镜头中心。
e. 点击扫描按钮,获取样品的图像。
3. 成分分析a. 运用能谱仪获取样品的X射线能谱信息。
b. 分析能谱图,得到样品中不同元素的相对含量,并记录下来。
c. 结合成像结果,分析样品中特定成分在不同区域的分布情况。
五、实验结果与讨论在本次实验中,我们选择了一块具有复杂结构的材料进行分析。
通过SEM观察到,材料表面具有许多微小的颗粒,且表面呈现出较粗糙的特征。
通过能谱分析发现,样品主要含有铁、硅、氧和碳等元素,其中铁元素相对含量最高。
这与材料的使用环境和预期的组成相吻合。
进一步分析样品不同区域的成分分布,发现在某些区域,铁元素含量明显较高,与材料的颜色和纹理变化相对应。
此外,硅元素在整个样品表面均有分布,而氧和碳元素则主要集中在较粗糙的表面区域。
电镜_实验报告
一、实验名称扫描电子显微镜(SEM)实验二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜的原理和结构;2. 掌握扫描电子显微镜的使用方法和操作技巧;3. 通过扫描电子显微镜观察样品的表面形貌和微观结构;4. 分析和解释实验结果。
三、实验原理扫描电子显微镜(SEM)是一种利用高能电子束扫描样品表面,产生二次电子、背散射电子和透射电子等信号,通过信号检测和放大,在荧光屏上显示样品表面形貌和微观结构的分析仪器。
扫描电子显微镜具有高分辨率、高放大倍数、高亮度等特点,广泛应用于材料科学、生物学、地质学等领域。
四、实验仪器与样品1. 实验仪器:扫描电子显微镜(SEM)、样品台、样品夹具、样品制备设备等;2. 样品:金相样品、生物样品、地质样品等。
五、实验步骤1. 样品制备:将待观察的样品进行表面处理,如抛光、腐蚀等,然后进行喷金、碳膜等表面处理,以提高样品的导电性和反射率;2. 样品安装:将处理好的样品安装在样品台上,确保样品与样品台接触良好;3. 仪器调试:开启扫描电子显微镜,进行电压、电流、加速电压等参数的调整,以达到最佳的观察效果;4. 扫描观察:在荧光屏上观察样品表面形貌,根据需要调整放大倍数、扫描速度等参数;5. 数据采集:通过CCD相机或图像采集卡,将观察到的样品图像采集到计算机中;6. 图像分析:对采集到的图像进行分析,解释实验结果。
六、实验结果与分析1. 金相样品的表面形貌观察:通过扫描电子显微镜观察,发现金相样品的晶粒大小、形状、分布等微观结构特征;2. 生物样品的表面形貌观察:通过扫描电子显微镜观察,发现生物样品的细胞结构、细胞器、细胞膜等微观结构特征;3. 地质样品的表面形貌观察:通过扫描电子显微镜观察,发现地质样品的矿物颗粒、矿物结构、矿物组合等微观结构特征。
七、实验总结本次实验通过扫描电子显微镜观察了金相样品、生物样品和地质样品的表面形貌和微观结构,掌握了扫描电子显微镜的使用方法和操作技巧。
实验结果表明,扫描电子显微镜在观察样品表面形貌和微观结构方面具有很高的分辨率和放大倍数,能够为材料科学、生物学、地质学等领域的研究提供有力的技术支持。
扫描电镜检测报告
扫描电镜检测报告1. 引言扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种常用的高分辨率显微镜,可用于观察样品表面的微观结构。
扫描电镜检测报告记录了对样品进行扫描电镜观察的结果和分析。
2. 检测目的本次检测的目的是对样品进行表面形貌分析,以了解其微观结构和特征。
3. 检测方法使用型号为XXXX的扫描电镜对样品进行观察。
检测过程中,首先将样品固定在扫描电镜的样品台上,然后通过电子束扫描样品表面,并获得高分辨率的图像。
4. 检测结果通过扫描电镜观察,我们获得了样品的高清图像,可以清晰地看到其表面的微观结构。
以下是我们观察到的几个重要特征:4.1 粗糙度样品表面呈现出一定的粗糙度,可以观察到微小的凹凸结构。
这些凹凸结构可能是由于加工过程中的磨削或其他物理力作用导致的。
4.2 颗粒分布在样品表面,我们还观察到均匀分布的微小颗粒。
通过进一步分析,我们发现这些颗粒的尺寸大致在1-10微米之间,形状多样,可能是杂质或其他微粒的沉积。
4.3 裂纹和缺陷在观察过程中,我们还发现样品表面存在一些细微的裂纹和缺陷。
这些缺陷可能是由于材料的应力集中、热膨胀等因素引起的,需要进一步的分析来确定其具体原因。
5. 结论通过扫描电镜的观察和分析,我们对样品的表面形貌有了更深入的了解。
样品表面呈现出一定的粗糙度,存在颗粒分布和细微的裂纹和缺陷。
这些观察结果对于进一步分析样品的性能和品质具有重要意义。
6. 建议基于本次检测结果,我们建议进一步研究以下几个方面:•对样品表面的粗糙度进行进一步的测量和分析,以确定其对材料性能的影响程度。
•对颗粒分布进行成分分析,以确定其来源和对样品性能的潜在影响。
•对细微裂纹和缺陷进行更详细的调查,以确定其成因并采取相应的措施进行修复。
7. 参考文献[1] Smith, J. K. Scanning electron microscopy. Materials Characterization Techniques, 2017.[2] Chen, L., & Wang, Q. Applications of scanning electron microscopy in material science. Journal of Materials Science & Technology, 2019.8. 致谢感谢本次检测中参与实验和数据分析的所有人员的辛勤工作和贡献。
扫描电镜实验报告(二)2024
扫描电镜实验报告(二)引言概述:扫描电镜是一种重要的仪器,通过其高分辨率和表面拓扑信息的获取能力,广泛应用于材料科学、生物学、化学等领域。
本文将对扫描电镜实验进行详细说明,介绍实验步骤、仪器原理、实验结果以及相应的数据分析。
通过本次实验,我们旨在更深入地了解扫描电镜的工作原理和应用。
一、实验步骤:1. 准备样品:选取合适的样品,并进行制备,包括固定、去除水分等操作。
2. 样品外壳制备:涂覆导电材料在样品上,以提供导电路径。
3. 仪器准备:打开扫描电镜仪器,进行预热和真空泵抽真空操作。
4. 样品安装:将样品放入样品台中,调整位置并锁紧。
5. 参数设置:根据样品需求,设置扫描电镜的加速电压、缩放倍数等参数。
二、仪器原理:1. 发射电子源:介绍扫描电镜中使用的电子源,如热电子发射阴极、场致发射阴极等。
2. 电子与样品的相互作用:讲解电子与样品的相互作用机理,如散射、透射等。
3. 信号检测系统:介绍扫描电镜中用于检测信号的系统,如二次电子信号和反射电子信号的检测。
4. 图像生成与分析:说明电子图像的生成原理,以及对图像进行分析和处理的方法。
5. 分辨率和深度:详细解释扫描电镜的分辨率和深度概念,并阐述影响其性能的因素。
三、实验结果:1. 微观结构观察:对不同样品在扫描电镜下的观察结果进行描述和评估。
2. 成像质量分析:对获得的扫描电镜图像进行质量评估,包括分辨率、对比度等方面。
3. 表面形貌分析:通过扫描电镜观察样品表面形貌差异,并对不同样品的表面特征进行对比和分析。
4. 基元分析:利用能谱仪等辅助手段,对样品中的元素进行分析和定性识别。
5. 深度分析:通过透射电子显微镜等方法,对材料的内部结构和深度信息进行研究。
四、数据分析及讨论:1. 数据统计:对实验结果进行数据整理和统计,包括样本数量、实验数据的准确性等。
2. 结果解读:对实验结果进行解读和分析,发现其中的规律和特点,并与已有的理论知识进行对比。
扫描电镜试验报告资料(改)
实验一扫描电子显微镜的结构及原理分析1.表面形貌观察与分析
图1 F1号样品
图2 F2号样品
图1-1 F1号样品能谱图及成分数据表
图2-1 F2号样品能谱图及成分数据表
2. 根据所观察的22Cr双相不锈钢断口(D1号样品)的背散射图像,分析其析出相和基体相特征
图5为22Cr双相不锈钢断口(D1号样品)的背散射像,基体相为_α__相和_γ__相,析出相为_σ__相和_x__相。
x相呈_亮白色__色。
σ相呈_浅灰色__色:γ相呈_深灰色
__色:α相呈_黑色__色;
图3 D1号样品(22Cr钢)背散射像
3.复制22Cr双相不锈钢断口(D1号样品)各相的能谱图,分析各相的成分差别。
22Cr双相不锈钢断口(D1号样品)各相的能谱及各相的成分如图6、图7、图8、图9、
所示。
对比元素表中各相数据可知: x相中Mo含量最___少,Fe含量最_多__,故图像颜色最
明亮;σ相中Mo含量仅_少__于x相,故图像呈浅灰色;γ相中Ni含量最__多_, Cr含量
最__少_,故图像呈深灰色;α相中Cr含量与Fe含量之和最_高__, Ni含量较γ相中__少_,故图像颜色最暗。
图3-1 D1号样品(22Cr钢)x相(001点)能谱图及成分数据表
图3-2 D1号样品(22Cr钢)σ相(002点)能谱图及成分数据表
图3-3 D1号样品(22Cr钢)γ相(003点)能谱图及成分数据表
图3-4 D1号样品(22Cr钢)α相(004点)能谱图及成分数据表。
扫描电镜实验报告3页
扫描电镜实验报告3页一、实验目的:1.了解扫描电镜的工作原理和使用方法;2.学习制备样品的技术和方法;3.观察样品的形态、结构和微观结构;4.掌握扫描电镜的操作技巧和使用规范。
二、实验原理:扫描电镜是一种可以获得高分辨率图像的显微镜。
其主要原理是利用所谓的零接触方式,在真空中进行样品的扫描和成像。
扫描电镜的基本工作原理:样品表面受到高能电子束的轰击后,可以形成反射电子。
扫描电镜将这些反射电子采集并放大,然后用它们来形成高分辨率的图像。
扫描电镜分为常规扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。
常规扫描电镜主要是在样品表面上进行扫描,而透射电子显微镜主要是在样品内部进行扫描。
扫描电镜可以观察到不同形态和大小的物体,并且可以观察到纳米级的结构。
三、实验步骤:1.制作样品:(1)样品准备:准备好需要观察的样品。
不同的样品需要不同的制备方法。
(2)切样品:将样品切成适当的大小和形状。
(3)去除表面粗糙:使用砂纸或者打磨机去除表面粗糙。
(4)去除表面杂质:使用超声波清洗仪去除表面杂质。
(5)制备导电层:使用金属喷涂或者碳喷涂制备导电层。
2.观察样品:(1)将样品放入扫描电镜的样品架上。
(2)调整扫描电镜的工作参数,如电压、电流、探针电流、扫描速度等。
(4)记录和保存观察结果。
四、实验结果:我们观察了一些不同的样品,如铜片、虫体、花粉等。
下面列出了观察结果。
(1)铜片:铜片的表面非常光滑,并且有许多颗粒状的凸起。
在高倍观察时,可以看到这些颗粒状的凸起是由许多小的颗粒组成的。
(2)虫体:虫体的表面有许多微小的颗粒状结构,这些颗粒状结构是由蛋白质和其他有机物质组成的。
这些颗粒状结构可以用扫描电镜清晰地观察到,从而更好地了解其微观结构。
(3)花粉:花粉表面非常光滑,并且具有不同的形态和大小。
不同的花粉具有不同的表面结构和形态,这些结构和形态可以用扫描电镜清晰地观察到。
本次实验我们使用扫描电镜观察了不同的样品,如铜片、虫体、花粉等。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告
本次实验我们使用了扫描电镜来观察各种微观结构。
扫描电镜是一种高分辨率的显微镜,可以观察到小至0.01微米的结构。
首先,我们观察了一些有机物样品。
我们先将其放入扫描电镜中,并用电子束来激发样品表面的电子。
随后,样品表面的电子会被电子束所控制,造成电子的放出。
这些漫反射的电子就会被探测器拾取,最终转化成二维图像。
通过实验,我们所得到的图像结果十分有趣,有的组织结构长得像秋天的银杏叶,有的则如竹子一般,细长有弧度等。
我们可以清楚地看到它们的外形和细节。
接下来,我们观察了一些无机物样品,如一些金属纳米颗粒、各种晶体颗粒和非晶态颗粒等等。
我们不仅在超微结构方面能够看到一些非常细微的特征,如晶界(grain boundaries)、晶缺陷(lattice vacancies)、位错(dislocations)等等,我们还能观察到传统光学显微镜无法看到的微观特征,如金属内部结构的形态、非晶态的颗粒等等。
同时,我们还使用扫描电镜观察了一些细胞和细胞器的结构。
我们清楚地看到了生物组织中的微观结构,如细胞膜、微绒毛、高尔基体等等。
我们不仅仅看到了它们的外形,而且还能够通过结构上的细微变化来了解细胞的生理和病理状态。
最后,我们在实验中使用了一些特殊技术来进一步增强图像的细节,如图像增强、三维图像重建等等。
总的来说,本次扫描电镜实验让我们更加深入地了解了微观结构以及它们的性质和形态。
这样的结果对于探究材料科学、生物学、病理学等领域都有很大的意义。
同时,这也让我们更加深入了解了扫描电镜这种高级显微镜,它成为了化学科学和工程领域的重要工具之一。
扫描电子显微镜能谱仪实验报告
对样品表面进行导电处理,常用导电处理法包括:真空镀膜法和离子溅射镀膜法。本次采用离子溅射镀膜法。即在低真空状态下,在阴极与阳极两个电极之间加上几百至上千伏的直流电压时,电极之间会产生辉光放电。在放电的过程中,气体分子被电离成带正电的阳离子和带负点的电子,并在电场的作用下,阳离子被加速跑向阴极,而电子被加速跑向阳极。如果阴极用金属作为电极,那么在阳离子冲击其表面时,就会将其表面的金属粒子打出,这种现象称为溅射。此时被溅射的金属粒子是中性,即不受电场的作用,而靠重力作用下落。如果将样品置于下面,被溅射的金属粒子就会落到样品表面,形成一层金属膜。
(5)关闭服务器
(6)关闭电镜主机电源
四、实验结果及数据处理
叶片表皮,可见有气孔结构人类头发,可见鳞片
此二图均为花粉,后者因样品处理问题,导致出现充电现象
此图为花瓣表皮细胞
五、讨论
1.扫描电子显微镜的结构
扫描电子显微镜包括:(1)镜筒(包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统);(2)电子信号收集与处理系统;(3)电子信号的显示与记录系统;(4)真空系统及电源系统。
3.电子信号的显示与记录系统
4.真空系统及电源系统
(二)工作原理
扫描电镜主要用二次电子观察形貌。在扫描电镜中,电子枪发射出来的电子束,经三个电磁透镜聚焦后,成直径为几个微米的电子束。末级透镜上部的扫描线圈能使电子束在试样表面做光栅状扫描。试样在电子束作用下,激发出各种信号,信号的强度取决于试样表面的形状、受激区域的成分和晶体取向。设在试样附近的探测器把激发出的电子信号接受下来,经信号处理放大系统后,输送到显象管栅极以调制显象管亮度。由于显象管中的电子束和镜筒中的电子束是同步扫描的,显像管上各点的亮度是由试样上各点激发出的电子信号强度来调制的,即由试样表面上任一点所收集来的信号强度与显象管屏上相应点亮度之间是一一对应的。因此,试样各点状态不同,显象管各点相应的亮度也必不同。得到的象一定是试样状态的反映。放置在试样斜上方的能谱仪是用来收集X射线,借以实现X射线微区成分分析的。值得强调的是,入射电子束在试样表面上市逐点扫描的,象是逐点记录的,因此试样各点所激发出来的各种信号都可选录出来,并可同时在相邻的几个显示器上显示出来,这给试样综合分析带来极大的方便。
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HUNAN UNIVERSITY姓名:扫描电镜实验报告姓名:高子琪学号: 2一.实验目的1.了解扫描电镜的基本结构与原理;2.掌握扫描电镜样品的准备与制备方法;3.掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像;4.了解扫描电镜图片的分析与描述方法。
二.实验设备及样品1.实验仪器:D5000-X衍射仪基本组成:1)电子光学系统:电子枪、聚光镜、物镜光阑、样品室等2)偏转系统:扫描信号发生器、扫描放大控制器、扫描偏转线圈 3)信号探测放大系统4)图象显示和记录系统5)真空系统2.样品:块状铝合金三.实验原理1.扫描电镜成像原理从电子枪阴极发出的电子束,经聚光镜及物镜会聚成极细的电子束(0.00025微米-25微米),在扫描线圈的作用下,电子束在样品表面作扫描,激发出二次电子和背散射电子等信号,被二次电子检测器或背散射电子检测器接收处理后在显象管上形成衬度图象。
二次电子像和背反射电子反映样品表面微观形貌特征。
而利用特征X射线则可以分析样品微区化学成分。
扫描电镜成像原理与闭路电视非常相似,显像管上图像的形成是靠信息的传送完成的。
电子束在样品表面逐点逐行扫描,依次记录每个点的二次电子、背散射电子或X射线等信号强度,经放大后调制显像管上对应位置的光点亮度,扫描发生器所产生的同一信号又被用于驱动显像管电子束实现同步扫描,样品表面与显像管上图像保持逐点逐行一一对应的几何关系。
因此,扫描电子图像所包含的信息能很好地反映样品的表面形貌。
2.X射线能谱分析原理X射线能谱定性分析的理论基础是Moseley定律,即各元素的特征X射线频率ν的平方根与原子序数Z成线性关系。
同种元素,不论其所处的物理状态或化学状态如何,所发射的特征X射线均应具有相同的能量。
X射线能谱定性分析是以测量特征X射线的强度作为分析基础,可分为有标样定两分析和无标样定量分析两种。
在有标样定量分析中样品内各元素的实测X 射线强度,与成份已知的标样的同名谱线强度相比较,经过背景校正和基体校正,便能算出它们的绝对含量。
在无标量定量分析中样品内各元素同名或不同名X 射线的实测强度相互比较,经过背景校正和基体校正,便能算出它们的相对含量。
如果样品中各个元素均在仪器的检测范围之内,不含羟基、结晶水等检测不到的元素,则它们的相对含量经归一化后,就能得出绝对含量。
四.实验过程1.制备样品扫描电镜分析的样品主要有粉末样品、固体样品、生物样品等。
样品形态不同,则样品制备方法也不同,非导体样品需要喷镀金或铂导电层。
本实验采用的是块状样品(铝合金):先将块状样品表面研磨抛光,大小不超过20×18平方毫米,将样品用导电胶固定于样品台上。
2.样品测试1)根据实验要求将样品在样品托上装好;2)打开扫描电子显微镜样品室,将样品托安装在样品座上;3)关好样品室,并对样品室抽真空;4)真空抽好以后,通过软件界面给灯丝加高压,进行样品观察;5)观察结束以后,关闭灯丝电压,然后对样品室放气;6)取出样品,仪器回复到初始状态,关闭电脑,仪器电压。
五.数据分析1.基于对试样表面的析出相的组成分析CK 14.52 37.94 NaK 00.98 01.34 MgK 00.88 01.13AlK 25.98 30.21 WM 07.70 01.31 FeK 49.94 28.06 Matrix Correction ZAFCK 27.83 47.47ZnL 02.71 00.85AlK 33.71 25.60SiK 35.76 26.09Matrix Correction ZAF上述两组图片中均是对试样表面的析出相进行的分析,从分析的数据可以看出,析出相元素Al 为主导,其中Si Fe 元素在原子数的摩尔百分数和质量百分数最多,Al 的衍射峰强度最大,而Zn C Mg W Na 元素均拥有一个衍射峰。
所以析出相中主要成分是Si Fe2.基于对材料基质的组成成分的分析(上述是对基质的成分分析,从EDS 能谱图和组成元素含量分析表中可以看出,在基质中,Al 元素占据着绝对的含量92.12 Wt%,其次就是Zn 元素,可以看出本次实验的样品是一种富含铝的合金。
上述基质之中含有Zn 、Mg 、AlZnL 05.56 02.37 MgK 02.32 02.66 AlK 92.12 94.97 MatrixCorrectionZAF析出相中含有Mg、Al、Si、C、W、Fe、Zn、Si、Na基质和析出相同时含有的元素是Zn、Mg、Al,都富含的元素是Al,其中析出相中同时富含有元素Si、W ,而基质之中则是Al元素含量明显的偏多。
由此可以看出在合金冷却的过程中,出现了偏析现象。
综合基质和析出相的组成成分可以看出实验样品是Al Si W Fe组成的合金,W ZnC Na元素含量很少,会和其他的金属元素生成化合物形式的存在。
)六.扫描电镜的应用1.材料的组织形貌观察材料剖面的特征、零件内部的结构及损伤的形貌,都可以借助扫描电镜来判断和分析反射式的光学显微镜直接观察大块试样很方便,但其分辨率、放大倍数和景深都比较低而扫描电子显微镜的样品制备简单,可以实现试样从低倍到高倍的定位分析,在样品室中的试样不仅可以沿三维空间移动,还能够根据观察需要进行空间转动,以利于使用者对感兴趣的部位进行连续、系统的观察分析;扫描电子显微图像因真实、清晰,并富有立体感,在金属断口和显微组织三维形态的观察研究方面获得了广泛地应用。
2.层表面形貌分析和深度检测有时为利于机械加工,在工序之间也进行镀膜处理由于镀膜的表面形貌和深度对使用性能具有重要影响,所以常常被作为研究的技术指标镀膜的深度很薄,由于光学显微镜放大倍数的局限性,使用金相方法检测镀膜的深度和镀层与母材的结合情况比较困难,而扫描电镜却可以很容易完成使用扫描电镜观察分析镀层表面形貌是方便、易行的最有效的方法,样品无需制备,只需直接放入样品室内即可放大观察。
3.微区化学成分分析在样品的处理过程中,有时需要提供包括形貌、成分、晶体结构或位向在内的丰富资料,以便能够更全面、客观地进行判断分析为此,相继出现了扫描电子显微镜—电子探针多种分析功能的组合型仪器。
扫描电子显微镜如配有X射线能谱(EDS)和X射线波谱成分分析等电子探针附件,可分析样品微区的化学成分等信息材料。
一般而言,常用的X射线能谱仪能检测到的成分含量下限为0.1%(质量分数)可以应用在判定合金中析出相或固溶体的组成、测定金属及合金中各种元素的偏析、研究电镀等工艺过程形成的异种金属的结合状态、研究摩擦和磨损过程中的金属转移现象以及失效件表面的析出物或腐蚀产物的鉴别等方面。
4.显微组织及超微尺寸材料的研究钢铁材料中诸如回火托氏体、下贝氏体等显微组织非常细密,用光学显微镜难以观察组织的细节和特征在进行材料、工艺试验时,如果出现这类组织,可以将制备好的金相试样深腐蚀后,在扫描电镜中鉴别下贝氏体与高碳马氏体组织在光学显微镜下的形态均呈针状,且前者的性能优于后者。
但由于光学显微镜的分辨率较低,无法显示其组织细节,故不能区分电子显微镜却可以通过对针状组织细节的观察实现对这种相似组织的鉴别在电子显微镜下(SEM),可清楚地观察到针叶下贝氏体是有铁素体和其内呈方向分布的碳化物组成。
七.应用实例石墨烯即便担载催化剂颗粒仍倾向于聚集,且文献报道的复合催化剂均是溶液合成的粉末,担载到电极表面时需高分子粘接剂,进一步包埋催化活性位点。
本课题采用一步电沉积方法制备垂直取向的石墨烯基复合电催化剂,一方面避免使用粘接剂,另一方面可使催化剂的活性位点极大程度暴露,提高催化剂利用效率和加速电化学反应动力学。
本项目的研究方案图1所示.图 1 Pd/石墨烯复合材料的电化学制备及燃料电池应用示意图具体内容如下:1、氧化石墨烯溶液的制备:采用Improved Hummers法制备氧化石墨,然后将氧化石墨剪碎加入pH=8.0的磷酸缓冲溶液中,再放入超声仪内超声分散2.5h,配置成浓度为0.3g/L的氧化石墨烯胶体分散液。
2、采用一步电沉积法合成纳米材料:①Pd纳米粒子的合成:采用循环伏安法电沉积Na2PdCl4溶液,合成粒径均匀的Pd纳米粒子;②RGO-Pd垂直结构复合材料的合成:采用循环伏安法电沉积Na2PdCl4溶液和氧化石墨烯组成的电沉积溶液,合成RGO-Pd垂直结构复合材料。
3、采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman Spectroscopy)、X-射线衍射(XRD)等测试技术表征材料的形貌和结构,采用电化学工作站表征其电化学性能,研究形貌结构形成的机理;OH和KOH的混合溶液,采用循环伏安法和计时电流4、配制浓度为1.0 M的CH3法检测不同材料对甲醇的催化氧化活性和稳定性。
择优选择特定形态结构材料,研究其在甲醇燃料电池中的应用,探讨构效关系。
扫描电子表征((图3扫描电镜图:(A)Pd纳米粒子和(B)VrGO/Pd复合材料图3中(A)图是Pd纳米粒子的扫描电镜图像,可以看到Pd纳米粒子紧密的负载在电极表面,经过统计发现纳米粒子的粒径大约在88 nm左右且发生堆垛,不利于甲醇的催化。
(B)图是RGO-Pd复合材料的扫描电镜图像,很显然,这是一种开放式的结构,并且可以发现有些石墨烯片层垂直生长在电极表面,而且石墨烯片层上均匀布满了Pd纳米粒子。
这种材料有很多的空洞,具有很大的比表面积,非常利于甲醇的催化。
透射电镜表征图4VrGO/Pd复合材料的TEM图片图4为VrGO/Pd的透射电镜图像,图中的黑点是钯纳米粒子,可以看到石墨烯片层上均匀布满了Pd纳米粒子,这与扫描电镜相符合,说明Pd纳米粒子均匀地沉积到了石墨烯片层上。
图中的纳米粒子直径约为8 nm。
结论:(1)首次利用电化学方法制备了垂直结构石墨烯复合材料;(2)RGO-Pd垂直结构复合材料对甲醇具有很好的催化活性和稳定性。
研究成果:采用一步电化学方法可控制备垂直取向的石墨烯基电催化剂。
项目意义本项目设计制备在电极表面具有垂直取向结构的石墨烯基电催化剂。
常规的平躺结构石墨烯将催化剂粒子“夹心”于石墨烯片层间,而垂直取向的石墨烯担载催化剂可使催化剂的活性中心尽可能暴露,完全实现了提高催化剂的利用效率、加快反应物在电催化剂材料中的传质过程及提高电化学反应动力学的目的。
项目采用资源较丰富、价格较便宜且具有一定催化活性的非Pt金属(本研究采用Pd)与石墨烯结合,通过电化学沉积法在电极表面原位制备石墨烯基复合电催化剂。
电化学方法具有简单、快速、可控的特点,原位制备的材料与电极表面接合牢固、反应电子传输阻力小,此外,通过改变电化学参数容易地实现材料形貌结构的控制,可达到催化剂活性与稳定性的同步提升。
本项目提出的石墨烯形貌结构控制的新思路(石墨烯载体垂直取向)和新技术(电化学沉积),成为了石墨烯基复合电催化剂性能提升的又一个新的重要途径。