Название предмета: Химия поверхностных явлений, адсорбции и наносистем (ХПЯАиН) Лекция 4 Методы исследования наночастиц и наносистем Преподаватель: Гайнанова. - презентация

1 Название предмета: Химия поверхностных явлений, адсорбции и наносистем (ХПЯАиН) Лекция 4 Методы исследования наночастиц и наносистем Преподаватель: Гайнанова Гульнара Ахатовна, к.х.н., доцент

2

3

4 Основное правило оптической техники Минимальные размеры различаемых деталей рассматриваемого объекта не могут быть меньше, чем длина света, используемого для освещения. Поскольку самые короткие длины волн диапазона соответствуют примерно 400 нм, разрешающая способность оптических микроскопов принципиально ограничена половиной этой величины, то есть составляет около 200 нм. В электронном микроскопе вместо света используются сами электроны, представляющие собой в данной ситуации излучение со значительно более короткой длиной волны. В таких устройствах вместо стеклянных линз, естественно, применяются электронные линзы (то есть поля соответствующей конфигурации). Электронные пучки не могут распространяться без рассеяния даже в газовых средах, поэтому внутри электронного микроскопа, вдоль всей траектории электронов, должен поддерживаться высокий вакуум. Электронные микроскопы разделяются на два больших класса по методике применения: просвечивающие электронные микроскопы (ПЭМ) и сканирующие (СЭМ). Основное различие между ними заключается в том, что в ПЭМ электронный пучок пропускается через очень тонкие слои исследуемого вещества, с толщиной менее 1 мкм (как бы «просвечивая» эти слои насквозь), а в сканирующих микроскопах электронный пучок последовательно отражается от маленьких участков поверхности (структура поверхности и ее характерные особенности могут быть определены при этом регистрацией отраженных электронов или вторичных электронов, возникающих при взаимодействии пучка с поверхностью).

5

6 Принципы работы просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) Первое устройство было создано в 1932 г. немецкими учеными М.Кноллом и Е.Руска.

7

8 Сканирующие электронные микроскопы

9 Сканирующие зондовые микроскопы Существует много типов устройств, называемых сканирующими зондовыми микроскопами, среди которых стоит отметить сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), атомарно-силовой микроскоп (АСМ), сканирующий оптический микроскоп ближнего поля (СОМБП).

10 Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа Между зондом и поверхностью приложено электрическое напряжение, в результате чего возникает туннельный ток, величина которого позволяет фиксировать неоднородности или иные особенности исследуемой поверхности. При этом зонд должен находиться на расстоянии 1 мкм (10-6 м) от образца, что является условием возникновения и поддержания туннельного тока (при более малых расстояниях возникает сильный электрический ток обычного типа, а при больших – туннельный ток становится исчезающее малым).

11

12 Работа атомно-силового микроскопа

13

14 -Динамическое -рН-метрия светорассеяние -Тензиометрия -Кондуктометрия - 1 Н ЯМР -спектроскопия -Рентгено-структурный анализ -Спектрофотометрия -Флуориметрия Домашнее задание – подготовить презентацию о трех методах исследования Ваших объектов.