DB44T 1215-2013 利用扫描电子显微术和X射线能谱法表征单壁碳纳米管的特性

备案号：42106-2014DB44/T121利用扫描电子显微术和X射线能谱法表征单壁碳纳米管的特性2013-12-06发布2014-03-06实施本标准使用翻译法等同采用ISO/TS10798:2011Nanotechnologies--Charaterizationofsingle-wallcarbonnanotubesusingscanninge为了便于使用，本标准做了下列编辑性修改：——将规范性引用文件由原来的“ISO22493:2008,Microbeamanalysis—Scanningelectronmicroscopy—Vocabulary”改为“GB/T23414-2009微束分析扫描电子显微术术语(ISO22493:2008,——参考文献[2]由原来的“ISO/TS10797,Nanotubes—Useoftransmissionelectronmicroscopy(TEM)inwalleCharacterizationofsingle-wallcarbonnanotubesusingtransmissionelectronmicroscopy”;——参考文献[3]由原来的“ISO/TR10929,Measurementmethodsforthecharacterizationofmulti-walledcarbonnanotubes2)”改为“ISO/TR10929:2012Nanotechnologies--Characmultiwallcarbonnanotube(MWCNT)samples”;——参考文献[4]由原来的“ISO/TS11308,Nanotechnologies—Useofthermo-gravimetricanalysisNanotechnologies-Characterizationofsingle-wallcarbonnanotubesusingthermogra——删除参考文献中的“1)Underpreparation.2)Underpreparation.3)Underpreparation.”。本标准按GB/T1.1《标准化工作导则第1部分：标准的结构与编写》和GB/T20000.2《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由广东省质量技术监督局提出并归口。本标准起草单位：广州计量检测技术研究院，中山大学。本标准主要起草人：王海燕、陈岚、孙勇、古耀达、蔡永洪、黄志斌、严杰文、肖宏艳、林建荣、林冬青。本标准首次发布。单壁碳纳米管是碳原子排列形成的一种独特的结构，具有理想的力学、热学和电学性能，由一层石墨片卷曲而成的中空的管状纳米碳结构构成，管壁上的碳原子均匀排列在六边形网状结构上。它的直径是0.5nm~3nm,长度可从小于1微米变化到毫米级。单壁碳纳米管主要应用在复合材料、药物传输系统和电子器件等方面。单壁碳纳米管可通过原位生长法作为电子器件或机电器件的一部分，也可通过电弧法、激光法或化学气相沉积等方法进行大量生产，具体的结构和生产方法可参考相关文献[12,18]。单壁碳纳米管的生产以催化剂生长机理为基础，以金属纳米粒子为催化材料。制备出的单壁碳纳米管原始材料中除了包含碳纳米管和部分金属纳米粒子外，还包含一些以无机氧化物形式存在的杂质以及其他如富勒烯、纳米碳晶和无定形碳等的纳米碳结构。一般使用溶剂、酸或其他化学试剂来纯化最原始的单壁碳纳米管，可以减少或去除杂质。纯化的方法包括酸回流氧化、气相氧化、微过滤和柱色谱技术。但是，这些纯化过程能使单壁碳纳米管变短、羧基化、形成管束(多个单壁碳纳米管粘结在一起)或被破坏(管壁结构上出现缺陷，影响材料性质)。高分辨率扫描电子显微术对于表征原始和纯化的碳纳米管材料来说是非常有用的技术，可用来从其他非纤维状碳杂质中区分高长径比的碳纳米管。以SEM为基础的X射线能谱法可用来鉴别催化剂的基本成分和材料中的其他无机杂质。前言 I引言 Ⅱ1范围 12规范性引用文件 3术语和定义 1 45样品制备方法 56测量步骤 67数据分析和结果表达 88测量不确定度 8 附录B(资料性附录)EDX表征碳纳米管的参考资料 附录C(资料性附录)原始和纯化的单壁碳纳米管样品的分析举例 附录D(资料性附录)单壁碳纳米管的SEM/EDX分析举例 参考文献 1本标准规定了利用扫描电子显微术和X射线能谱法检测单壁碳纳米管材料(包括原始的和纯化后的单壁碳纳米管粉末和薄膜)及其催化剂和其他无机杂质的形貌、成分的表征方法。本标准也适用于多壁碳纳米管。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T23414—2009微束分析扫描电子显微术术语(ISO22493:2008,IDT)ISO/TS800004-3纳米技术术语第3部分：碳基纳米材料3术语和定义GB/T23414—2009(ISO22493:2008IDT)和ISO80004-3中的术语和定义适用于本标准。3.1与扫描电子显微镜有关的术语扫描电子显微镜scanningelectronmicroscope,SEM利用聚焦电子束扫描样品表面而获得样品放大图像的设备。与电子探针显微分析有关的术语2X射线经试样吸收后，确定百分数(例如总量的95%)的X射线从相互作用体积内发射的最大深度。[GB/T21636—2008()/ISOX射线经试样吸收后，确定百分数(例如总量的95%)的X射线发射的体积。[GB/T21636—2008()/IS[GB/T21636—2008()/IS无源闪烁体，固态二极管，通道板或负偏置Everhart-Thornley探测器]检测。[GB/T21636—2008(4.4.2)/ISO[GB/T21636—2008()/ISO23833:2006]3测量单个光子能量建立描述X射线能量分布的数字直方图的X射线谱方法。根据聚焦电子束与使用微米至亚微米尺度的体积相互作用激发X射线的谱学原理，对电子激发体积内的元素进行分析的技术。[GB/T21636—2008(3.1)/ISO2电子束固定在试样的分析点上进行的定性或定量分析。二次电子secondaryelectron,SE因入射电子与试样中弱束缚价电子非弹性散射而发射的电子。用二次电子探测器检测到的电子信号(能量小于50eV)调制显示器亮度形成的扫描电子图像。与采样有关的术语从批量生产的样品中或从需要表征的材料中选取的样品。现场样品在实验室中经过一定处理过程(如干燥等)后得到的子样品。4用作一系列化学物理分析，尺寸有几毫米大小或质量有数十毫克的实验室样品的子样品。由大量需要用一种测试方法测量的材料组成的分析样品的子样品。样品的一部分。4总则4.1SEM分析其长度可变，有时能大于10μm。尽管较长的纳米管容易纠缠在一起，但纳米级的直径使得粒子间具有很强的吸引力。这样，大量的单根纳米管会团聚到一起，使得通常观察到的SWCNT是“束状”或“绳状”,而这些纳米管束的尺寸都大于单根管。4.2EDX分析用EDX来确定碳纳米管样品中非碳杂质的组成成分。所有先进的SEM/EDX系统都能探测到碳元素，同时对材料中的其他杂质如残留催化剂、表面活性剂和羧基功能化产物等都比较敏感。供应商提供的软件还可以在没有标准样品的情况下从得到的X射线谱中计算得到半定量数据。4.3多壁碳纳米管分析多壁碳纳米管由嵌套的、同心或近同心的单层石墨组成，层间距与石墨层间距相同。由于壁结构中石墨层数增多，多壁碳纳米管外径较大。石墨层数目可从2或3层(双壁或三壁)至n层，该结构的外径在10nm～15nm之间，远大于HRSEM的最小束斑直径(一般1nm左右)。多壁碳纳米管分散和制备的方法与单壁碳纳米管相同。因此，所有利用SEM/EDX检测单壁碳纳米管的方法同样适用于多壁碳纳米管。54.4其它分析方法要精确测定碳纳米管材料壁结构、缺陷程度、碳类型、直径分布和杂质数量，还需要借助其他的分析手段，参见附录C.3。5样品制备方法5.1预防和安全问题应由经过培训的人员制备碳纳米管材料。进行碳纳米管和其他纳米颗粒的样品制备时，应遵循适当的安全规程。应按规定使用个人防护装备，包括一次性手套、防护眼镜、实验服、过滤式防毒面具等，所有操作应在安装了空气过滤器的通风橱中进行，避免吸入碳纳米管灰尘。进行高分辨率图像观察前，不应对样品进行蒸发镀膜或溅射镀膜。5.2SEM/EDX分析用样品的制备5.2.1样品制备流程为保证SEM/EDX测量结果的可靠性，需要采用统一的样品处理和制备方法。具有重复性特征的单壁碳纳米管样品制备流程详见参考文献[13]。5.2.2样品的选择图A.1给出了从较大块直至实验室子样品的样品制备流程图。分析的样品可以较小，只要能够完成一些化学和物理测试即可。这里写到的取样程序仅针对SEM/EDX分析时的测试部位。图A.2给出了典型的SEM样品座的示意图，直径大小在10mm到25mm之间。可将同一样品的三个独立的测试部位粘贴在同一样品座上做分析，也可以分别粘贴在三个独立的样品座上。从分析样品中选择测试部位应完全随机取样。取样前，可摇晃瓶子使其混合均匀或将其分散到溶剂中，详见本标准5.2.3碳纳米管样品的类型SEM样品制备和分析技术依赖于材料的存在形式：a)刚生产的干燥的碳纳米管片，有时叫做“巴基纸”;b)珠状或软团聚粉末；c)疏松粉末；d)湿粉，即碳纳米管分散于液体中。5.3SEM样品制备/粘贴技术5.3.1双面碳胶法(干法)以下程序适用于巴基纸、珠状或成团状的碳纳米管粉末：a)将双面碳胶粘贴到SEM样品座上；6b)用干净的不锈钢微型铲、镊子等类似工具，小心的将毫克至微克级碳纳米管粉末、纸或薄膜贴到双面碳胶上；c)多余样品应在通风橱中去除，可在硬表面轻敲样品座，或用气枪、氮气喷射或除尘器去除；d)检查样品座上是否有足够的样品用于SEM分析，若不够应增加样品的量。5.3.2铟箔上粉末压片法(干法)以下程序适用于珠状、成团状或干燥的碳纳米管粉末样品：a)将一片铟箔用双面碳胶粘到SEM样品座上；b)用干净的不锈钢微型铲、镊子等类似工具，小心地将毫克至微克级的碳纳米管粉末放到铟箔c)用微型铲较平滑的面将碳纳米管压到铟箔上形成片，在铟箔上不同位置重复此过程直至得到3个或更多的测试部位(见图A.2);d)多余样品应在通风橱中去除，可在硬表面轻敲样品座，或用气枪、氮气喷射或除尘器去除；e)检查样品台上是否有足够的样品用于SEM分析，若不够应增加样品的量。需用力将铲压在一定量的碳纳米管粉末上，这样才能使粉末压入并黏附在铟箔上。同时，才能形成连续的牢固粘附在箔片上的粉末片。为使箔片基底的EDX信号最小化，在多余的碳纳米管去除后，应有足够的碳纳米管留在箔片上。5.3.3基片上溶剂分散法(湿法)以下程序适用于湿的碳纳米管粉末或当纳米管分散在液体中时。通常使用小的抛光过的硅片做基底，其他抛光过的基底也可使用，如干净的铜或铝的SEM样品座。具体程序如下：a)若单壁碳纳米管还未分散到液体中，取约0.5mg的干粉末加入到装有10ml异丙醇的小瓶中；b)将小瓶置于超声浴中超声5min~30min或直至外观均匀。用冰水浴能减小单壁碳纳米管的热c)用微吸管将一小滴(约0.5ml)碳纳米管滴到干净的硅片或SEM样品座上。若需要较厚的膜可多滴几滴；d)先在空气中干燥样品。然后将干燥样品置于干净的真空烘箱，设置温度约为75℃,干燥15分钟去除残留液体；e)多余样品应在通风橱中去除，可在硬表面轻敲基底，或用气枪、氮气喷射或除尘器去除；f)用双面导电碳胶带将硅片粘于SEM座上。若需进行EDX分析，应先确定干净衬底的成分，以确保它不包含单壁碳纳米管中可能存在的催化剂或污染物元素。也可使用多种基底或制样方法，防止在EDX分析中带来杂质元素的干扰。样品座上测试部位的碳纳米管材料的最终厚度应大于10μm,避免基底信号的影响(见附录B)。6测量步骤7至少分析三个测试区域(如图A.2中的测试区域A1,A4和A7),有必要的话增加测试区域(如图A.2中的A2,A5,A8,和A3,A6,A9)。如果可以的话，HRSEM测试时最好采用低加速电压(1kV到2kV)、短工作距离(小于等于3mm)和小束流(约4pA)。至少要选取6种放大倍数进行SEM分析，如表1所示。要得到最清楚的碳纳米管结构，有必要选取其他放大倍数进行分析。对每种放大倍数，都应该有二次电子像和背散射电子像(总共36张SEM图像)。将从三个测试区域得到的图像在同一放大倍数下进行比较，以说明样品的均匀性问题。如果图像有变化，还应对另外的区域进行测试。拍摄的图像中应标有原始放大倍数、加速电压和标尺。如果部分或全部单壁碳纳米管被杂质覆盖，比如被固体外壳包覆，此时应该在表面裂纹处确认单壁碳纳米管是否存在。应使用有证标准样品校准SEM图像放大倍数，校准方法见GB/T27788—2011(ISO16700,IDT)。EDX分析时推荐使用的放大倍数范围1000倍1000倍~5000倍10000倍100000倍高的分辨率和放大倍数(大于500000倍变小，就能更详细地检测单壁碳纳米管精细结构。6.2EDX分析定性EDX分析时，推荐使用的加速电压是15kV或20kV(优选20kV)。样品最小厚度应该在10Hm左右。如果可能，样品体积尽量大些。调整束流、计数率、采集时间以获取具有良好信噪比的EDX谱图 (参见附录B中有关EDX分析的其他信息)。为得到平均成分信息，EDX分析应在合适的扫描区域进行。如果催化剂颗粒或杂质元素存在时，可采用点分析模式。建议使用具有漂移校正软件的扫描控制单元，以校正获取谱图时的样品漂移。对每个样品都应记录表1中给出的3个放大倍数范围的EDX谱。准确的放大倍数以测试部分的尺寸 (长、宽、高)为准。EDX记录的次数多少要看最初3次分析(图A.2中测试区域A1、A4和A7)的结果来确定。如果EDX结果显示样品不同区域的谱峰的相对强度有明显差异，每个区域应再进行详细检测，如6.1所述。对半定量分析，应将最初三个区域得到的结果取平均，计算平均值(avg)和标准偏差(stdev)。报告相对标准偏差小于20%的数据。如果变化较大，多分析三个区域(A2、A5、A8);若有必要，另外测定三个区域(A3、A6、A9)以获取期望的统计值。如果精确度仍不够，则调整放大倍数、束流、计数率和采集时间直到所得值一致。如果仍无法得到均匀值，则只报告定性结果(检测到的元素)。应使用有证标准样品按程序校准EDX系统，该标准样品的不确定度要足够小才能用作校准。87数据分析和结果表达对于每个样品，需要拍摄6种放大倍数的图像，3张二次电子图像和3张背散射电子图像横向插入到报告中。需要的其他的图像见本标准6.1。要求得到的SEM图像(在使用的SEM分辨率极限内)能体现高长径比碳纳米管材料特性，背散射图像中较亮的颗粒说明了碳纳米管材料中催化剂颗粒或其他杂质的存在。报告中需包含三个检测区域的从0keV到10keV扫描的具有代表性的EDX分析结果(详见本标准6.2),需列出除碳之外的所有元素。鉴别出可能来自于衬底的任何信号。如有需要，给出半定量EDX分析数据的列表，包含所检测元素的质量百分比和原子百分比，以及平均值、标准偏差和相对标准偏差。录D。8测量不确定度HRSEM主要用于不同碳纳米管材料形态的定性比较。当单壁碳纳米管直径小于SEM最小束斑的直径时，该方法不能用来估算单壁碳纳米管的直径，可以采用其他方法研究碳纳米管的精细的管壁结构。另外，HRSEM图像上很难区分碳纳米纤维(即实心管)、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或覆盖在单根管或管束的超薄无定形碳膜结构。在线实时测量无法确定碳纳米管的特征尺寸时，可用标尺在拍摄下来的图像中测量样品某些特征尺寸，还可使用尺寸与样品接近的标样校准过的图像处理软件。放大倍数测量的不确定度见GB/T——很多因素影响EDX分析结果的不确定度，EDX测试条件、计数统计学和统计计算对不确定度的影响详见参考文献[16]。为得到准确的可重复性的EDX结果，下面的几个参数尤为重要：9e)污染。电子束照射下样品上会出现碳污染，如果分析中含碳，对碳的分析结果就影响较大。f)探测限(LOD)。EDX分析中的探测限与被探测元素有关，但通常在1μg/g量级。准确度要求较高，想得到全部元素(质量分数1μg/g)的定量结果时，就需要考虑更灵敏的分析技术(如ICP-AES)。g)伪峰。包括连续背底效应(轫致辐射)、逃逸峰、和峰和卫星峰都会干扰样品中其他元素的检测和定量。注1:碳纳米管材料进行EDX分析时通常会重叠的峰有：NaKa/ZnLa;AlKa/BrLa;SiKa/TaMa;PKa/ZrLa/PtMa;SKa/MoLa/PbMa;KKa/InLa,其他影响谱峰分辨率的因素见GB/T17359-2012(ISO223注2:上述参数给出了影响碳纳米材料EDX分析测量不确定度的指引。给出半定量EDX结果的使用者都应对上面讨论的每个因素(包括样品几何形状、分析条件和系统相关参数)注3:如果需要对杂质元素进行准确的定量分析，应该结合ICP-AES或其他类似的定量分析技术来验证EDX结果。(规范性附录)现场样品现场样品子样品子样品分析样品子样品SEM放大测试部分#1测试部分#1(资料性附录)EDX表征碳纳米管的参考资料单壁碳纳米管对在尺寸小于EDX典型分析体积的样品中测试碳含量(轻元素)和在碳基体中分散更小的金属/类金属颗粒(重元素)的含量提出了挑战。进行EDX分析时能充分激发出被测元素的X射线的加速电压才是理想的加速电压。用蒙特卡洛模拟软件来预测电子扩散范围和X射线产生的深度，可以协助操作者确定最佳的分析条件。例如，20kV时，电子在碳块体材料中穿透深度大约是3μm,25kV时就增加到大约4μm,而1kV时分析深度就减小到0.025μm。较低加速电压产生的X射线较少。5kV时电子束穿透深度减少到1μm,仍可以进行X特征线分析。但是，低能量谱线的重叠使得元素鉴别比较困难，而高加速电压得到的谱线鉴别就相对容易些。SEM/EDX技术采集的信号来自于样品表面下方的一个“泪滴”形区域。样品零倾斜时，分析体积主要依赖两种基本因素：1.电子束能量(加速电压);2.样品的阻挡本领，该本领与材料的平均原子序数和密度有关。由于碳具有较低的原子序数，产生X射线的分析深度就较大(相对原子序数较大的元素来说)。高加速电压打在低原子序数材料上会导致大的电子穿透深度。如果样品非常薄，除了单壁碳纳米管，衬底材料也可能被检测到。如果碳纳米管在衬底表面分散良好，衬底信号可能大过样品信号。因此，在准备样品和选择分析位置时要谨慎。以上对获得最大的单壁碳纳米管的信号以及最小的衬底信号是非常重要的。由于许多关键性问题，很难对碳纳米管粉末样品的EDX谱进行定量分析。通常情况下，定量分析需要样品为抛光的平面，而且采集样品的体积是均匀的。碳纳米管通常没有明确的几何尺寸，而且太薄无法避免衬底信号的影响。EDX软件中校正一般不考虑成分随深度的变化和衬底产生的X射线。所以，定量分析结果一般用浓度的相对值表示，而不是绝对值。如果没有用标样，并且结果都归一化到100%,对样品间元素的绝对浓度的比较应该谨慎。如果一种元素浓度漏测或不准确，所有元素含量的估计值就不准确。假设考虑了样品厚度、衬底几何形状和样品均匀性的影响，样品中元素的浓度比是可以比较的。如果需要定量，EDX结果还需要结合ICP-AES或类似技术进行辅证。尽管在HRSEM上有电子束流的限制，在某些传统EDX分析系统中有X射线计数的限制，但对所有类型的SEM来说EDX分析本质是相同的。为得到具有相同峰背比的高质量的X射线谱，在低束流时就需要较长的采集时间。在SEM/EDX系统中影响计数统计两个基本因素是电子束流和采集时间。EDX计数率与束流有关。较小束流(<1nA)时计数率也很低，一般几百cps。大束流(10nA)时，计数率能大于30000cps。若采集时间是100s,较小束流状态下的总计数是30000,而大束流时是3000000.因此，如果需要达到3000000计数以保证有较好的信噪比时，就需要延长采集时间。值得注意的是，增大束流或采集时间都会对材料造成损伤，特别是高放大倍率下。进行EDX分析时，每种元素都有一个推荐的加速电压来达到最佳的X射线激发。存在不同元素时，通常要对加速电压进行统筹考虑。例如，杂质中只含有Na和S时(X射线特征峰大约在1.0keV和2.3keV),使用15kV。另一方面，如果Fe和Ni(X射线特征峰大约在6.4keV和7.5keV)存在时，20kV更合适。对碳纳米管材料进行EDX分析时，建议使用SEM加速电压为15kV或20kV,这两个加速电压对应的过压比有利于激发6keV到8keV之间的谱峰。选择进行分析的X射线也是非常重要的。对每种元素来说，Ka峰的强度最高。定量分析时，带来的不确定度在完全不确定度中是最小的(一般都小于~1%g/g)。有时不能使用Ka线(如重金属元素，其Ka线能量较高),也常使用La和Mα线。此时，不确定度就增大。例如，对M线系来说，使用最优化实验条件进行测量时，测量不确定度一般是5%。(资料性附录)依据单壁碳纳米管合成和/或制备方式的不同，材料中会有不同程度的催化剂残留和其他痕量杂质。对于像石墨、金刚石或碳纳米管这些高纯度碳材料来说，正常情况下只有碳元素能被EDX能谱检插图是由主谱图放大4倍后得到，与预期的一样，谱线上仅有碳存在，没有任何多余的痕量元素信号。放大4倍00.0000直接打在颗粒上(点模式)进行成分分析的，而碳信号一般认为是来源于碳纳米管的管壁。为进一步确认Mo的存在，可在高加速电压(如35kVMo和Co的浓度可以通过EDX谱的半定量分析结果来估算，还可以联合具有定量准确度高的ICP-AES技术进行定量分析以求验证。这些样品的ICP-AES结果如下面的C.3所述。纯化后的EDX扫描结果见图C.5。亮的催化剂颗粒在背散射电子像中仍然能够观察到。但是，在15kV放大1000倍进行与刚生产出的材料进行同样的EDX扫描时，Mo和Co的信号变得很弱(相对C信号，与图C.3相比)。EDX的半定量分析结果反映了Mo/Co比例可能发生了变化，ICP-AES结果验证了这一点(见下表C.1)。纯化过程很明显的去除了材料中的Co。图C.2制成的单壁碳纳米管样品的背散射电子像0图C.3制成的单壁碳纳米管的EDX谱图图C.4图C.2中催化剂颗粒的EDX谱图(XPS)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)大约在403eV,属于很典型的氮氧化物(NO),可能是纯化处理后的残留物。另外还观察到2个Mo峰，一个在232.3eV,另一个大约在228.5eV。低结合能的峰纯化和未纯化的样品都进行了空气环境下的热重分析(TGA),温度从室温到850℃。样品氧化失重峰大约在420℃到425℃之间，最终的灰烬残留分别是8.9%(未纯化)和3.1%(纯化后)。ICP-AES分析给出了被检测元素的定量结果。一般扫描包含22种感兴趣元素。表C.1给出了分析表C.1单壁碳纳米管的ICP-AES定量分析结果(质量百分比μg/g)刚制备成纯化后5总量(%)图C.6给出的是纯化后的单壁碳纳米管高分辨率透射电镜(HRTEM)图。HRTEM方法可作为单壁碳其直径仅为0.64nm。图C.7给出的是纯化后的单壁碳纳米管放大325000倍后的HRSEM图像，其中单壁碳纳米管采用表面活性剂分散，然后滴于绝缘基片上进行HRSEM的观察。从图中可以很清楚的观察到碳纳米管的管束。但是，在非理想衬底上，HRSEM不容易直接测量碳纳米管直径或管壁厚度，不容易区分单壁或多壁碳纳米管，以及碳纳米材料的无定型和其他纤维结构。图中可以隐约看到单根的碳纳米管，但很难或者几乎不可能测量其直径和管壁。图中的亮点是不导电部分，在电子束下发生的荷电现象(样品没有镀金属膜),该区域的产生可能是由于膜覆盖基底不完整、催化剂残留或分散剂所致。此例说明了SEM/EDX分析方法的价值就在于能快速的分析碳纳米管材料，目的在于：·估算碳纳米管材料相对纯度(催化剂含量);·从高分辨率SEM图像中，还能直接观察高长径比碳纳米管材料存在时的特性(在所使用的SEM的分辨率极限内)。图C.6纯化后的单壁碳纳米管样品的HRTEM图图C.7分散在绝缘基片上的单壁碳纳米管的HRS(资料性附录)粒。与图D.3比较可知，该材料的背散射电子观察的形貌特征小于二次电子像观察的形貌特征。C1.5一Ni图C.5单壁碳纳米管材料的EDX分析D.3单壁碳纳米管HRSEM图像中的Au/Pd镀层假象图D.6给出了绝缘基片上没有镀导电膜的单壁碳纳米管样品的HRSEM图像。其中的亮点是样品中的不导电部分在电子束照射下产生荷电，有可能是催化剂和/或残留的分散剂。图C.6绝缘基片上未镀膜的单壁碳纳米管的HRSEM二次电子像图D.7给出的是图D.6单壁碳纳米管样品溅射镀Au/Pd膜后的HRSEM图像，从图中可以看出，镀膜后碳纳米管形貌特征的粗化效应，HRSEM图像显示的Au/Pd颗粒大小约为3nm到5nm。镀膜镀膜图C.7Au/Pd溅射镀膜后单壁碳纳米管材料的HRSEM二次电子像[2]ISO/TS10797:2012Nanotechnologies—Characterizationofsingle-wallcarbonnanottransmissionelectronmicr[3]ISO/TR10929:2012Measurementmethodsforthecharacterizationof[4]ISO/TS11308:2011Nanotechnologies—Useofthermo-gravimetricanalysis(TGA)inthepurityevaluationofsingle-walledcarbonnanot[5]ISO14595:2003Microbeamanalysis—ElectronprobemicroanalySpecificationofcertifiedreferencemateri[6]ISO16700:2004Microbeamanalysis—Scanningelectro[7]ISO22309:2006Microbe