納米材料的純度、物理化學(xué)性能、表面性能及其微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)在研究納米材料與生物體的相互作用中有著非常重要的作用。這些特征參數(shù)與材料的組成和性能之間的關(guān)系為預(yù)測材料在生物體內(nèi)的行為及判斷其與生物環(huán)境的相互作用、作用方式提供了依據(jù)。
因此，研究納米材料表征對認(rèn)識納米材料的特性、推動納米材料的應(yīng)用有著重要的意義。
一、 納米材料的粒度分析
近年來發(fā)展的粒度的分析方法有激光散射法、光子相干光譜法、激光衍射法、電子顯微鏡圖像分析法、基于布朗運(yùn)動的粒度測量法和質(zhì)譜法等。其中激光散射法和光子相干光譜法由于具有測量范圍廣、數(shù)據(jù)可靠、速度快、重現(xiàn)性好、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
二、 納米材料的形貌分析
納米材料常用的形貌分析方法主要有掃描電子顯微鏡( scanning electron microscopy，SEM) 、透射電子顯微鏡( transmission electron microscopy，TEM) 、掃描隧道顯微鏡( scanning tunneling microscopy，STM) 、原子力顯微鏡( atomic force microscopy，AFM) 法。SEM 可以提供從數(shù)納米到毫米范圍內(nèi)的形貌圖像。TEM 具有很高的空間分辨能力，特別適合粉體材料的分析。
STM 主要用于一些特殊導(dǎo)電固體樣品的形貌分析，可以達(dá)到原子量級的分辨率，僅適合具有導(dǎo)電性的薄膜材料的形貌分析和表面原子結(jié)構(gòu)分布分析，對納米粉體材料不能分析。AFM 可以對納米薄膜進(jìn)行形貌分析，分辨率可以達(dá)到幾十納米，比STM 差，但適合導(dǎo)體和非導(dǎo)體樣品，不適合納米粉體的形貌分析。
三、納米材料的成分分析
納米材料的成分分析方法按照分析目的不同又分為體相元素成分分析、表面成分分析等方法。納米材料的體相元素組成及其雜質(zhì)成分的分析方法包括原子吸收、原子發(fā)射、X 射線熒光與衍射分析方法。納米材料的表面分析方法目前最常用的有X 射線光電子能譜法( X-ray photelectron spectroscopy，XPS) 、俄歇電子能譜法( Auger electron spectroscopy，AES) 、電子衍射分析方法和二次離子質(zhì)譜法( secondary ion mass spectroscopy，SIMS) 等。
四、 納米材料的結(jié)構(gòu)分析
隨著分析儀器和技術(shù)的不斷發(fā)展，納米材料結(jié)構(gòu)研究所能夠采用的實(shí)驗(yàn)儀器越來越多，包括高分辨電子顯微鏡( high-resolution transmission electron microscopyHRTEM) 、掃描探針顯微鏡( scanning probe microscopy，SPM) 、STM、AFM、場離子顯微鏡( field ionmicroscopy，F(xiàn)IM) 、X 射線衍射儀( X-ray diffraction，XRD) 、擴(kuò)展X 射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)測定儀( extended Xrayabsorption fine structure，EXAFS) 、穆斯堡爾譜儀、
拉曼散射儀等�？梢哉J(rèn)為，納米結(jié)構(gòu)的研究方法幾乎已經(jīng)涉及全部物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析測試的儀器。
五、 納米材料表面與界面分析
目前，常用的表面和界面分析方法有: X 射線光電子能譜法( XPS) 、AES、靜態(tài)SIMS 和離子散射譜( ISS) 。在這些表面與界面分析方法中，XPS 的應(yīng)用范圍最廣，可以適合各種材料的分析，尤其適合材料化學(xué)狀態(tài)的分析，更適合涉及到化學(xué)信息領(lǐng)域的研究。
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