(高清版)GBT 41204-2021 納米技術(shù) 納米物體表征用測量技術(shù)矩陣

國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I IX X 1 1 13.1通用術(shù)語 13.2納米物體參數(shù) 24矩陣中包含的參數(shù) 3 45.1概述 4 45.2.1描述 45.2.2納米物體參數(shù) 55.2.3優(yōu)點(diǎn) 55.2.4局限性 55.2.5被測量 55.2.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5 55.3.1描述 55.3.2納米物體參數(shù) 55.3.3優(yōu)點(diǎn) 55.3.4局限性 65.3.5被測量 65.3.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 6 65.4.1描述 65.4.2納米物體參數(shù) 65.4.3優(yōu)點(diǎn) 65.4.4局限性 65.4.5被測量 75.4.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 75.5氣溶膠顆粒質(zhì)量分析儀(AMS) 75.5.1描述 75.5.2納米物體參數(shù) 75.5.3優(yōu)點(diǎn) 75.5.4局限性 75.5.5被測量 7ⅡGB/T41204—20215.5.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 7 85.6.1描述 8 85.6.3優(yōu)點(diǎn) 5.6.4局限性 85.6.5被測量 85.6.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 8 95.7.1描述 9 95.7.3優(yōu)點(diǎn) 95.7.4局限性 5.7.5被測量 95.7.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 9 5.8.5被測量 5.8.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.9差分電遷移分析系統(tǒng)(DMAS) 5.9.5被測量 5.9.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.10.1描述 5.10.2納米物體參數(shù) 5.10.3優(yōu)點(diǎn) 5.10.4局限性 5.10.5被測量 5.10.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.11.1描述 5.11.2納米物體參數(shù) 5.11.3優(yōu)點(diǎn) 5.11.4局限性 5.11.5被測量 5.11.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) Ⅲ 5.12.1描述 5.12.2納米物體參數(shù) 5.12.3優(yōu)點(diǎn) 5.12.4局限性 5.12.5被測量 5.12.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.13電泳/毛細(xì)管電泳 5.13.1描述 5.13.2納米物體參數(shù) 5.13.4局限性 5.13.5被測量 5.13.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.14能量色散X射線譜(EDS/EDX)和波長色散X射線譜(WDS) 5.14.2納米物體參數(shù) 5.14.4局限性 5.14.5被測量 5.14.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.15場流分級(jí)法 5.15.1描述 5.15.2納米物體參數(shù) 5.15.3優(yōu)點(diǎn) 5.15.4局限性 5.15.5被測量 5.15.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.16熒光光譜法 5.16.1描述 5.16.2納米物體參數(shù) 5.16.3優(yōu)點(diǎn) 5.16.5被測量 5.16.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.17傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜法和FT-I 5.17.1描述 5.17.2納米物體參數(shù) 5.17.3優(yōu)點(diǎn) 5.17.4局限性 5.17.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.18感生光柵法(IG) V 5.18.5被測量 5.18.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.19.1描述 5.19.2納米物體參數(shù) 5.19.4局限性 5.19.5被測量 5.19.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.19.7納米聯(lián)用ICP-MS技術(shù) 5.20.2納米物體參數(shù) 5.20.3優(yōu)點(diǎn) 5.20.4局限性 5.20.5被測量 20 205.21.2納米物體參數(shù) 205.21.3優(yōu)點(diǎn) 20 5.21.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 20 205.22.1描述 20 5.22.4局限性 5.22.5被測量 215.22.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 21 21 21 5.23.3優(yōu)點(diǎn) 5.23.5被測量 22V 22 5.25.1描述 23 235.25.4局限性 235.25.5被測量 23 24 5.27.4局限性 5.27.5被測量 255.27.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 25 26 26 5.28.3優(yōu)點(diǎn) 265.28.4局限性 26 5.29.5被測量 5.30X射線小角散射法(SAXS) 28VGB/T41204—2021 28 28 285.30.5被測量 5.30.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 29 295.31.1描述 295.31.2納米物體參數(shù) 29 295.31.4局限性 29 30 5.31.7相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.32.2納米物體參數(shù) 5.32.3優(yōu)點(diǎn) 5.32.4局限性 5.32.5被測量 5.33.2納米物體參數(shù) 5.33.3優(yōu)點(diǎn) 5.33.4局限性 5.33.5被測量 5.33.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.34透射電子顯微術(shù)(TEM) 5.34.1描述 5.34.2納米物體參數(shù) 5.34.4局限性 5.34.5被測量 5.34.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.35X射線衍射(XRD) 5.35.2納米物體參數(shù) 5.35.3優(yōu)點(diǎn) 5.35.4局限性 5.35.5被測量 5.35.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 5.36X射線光電子能譜(XPS) M 335.36.2納米物體參數(shù) 335.36.3優(yōu)點(diǎn) 335.36.4局限性 345.36.5被測量 5.36.6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 34附錄A(資料性)樣品分離/制備 35 37X本文件將經(jīng)常測量的納米物體參數(shù)與相應(yīng)的測量技術(shù)相關(guān)聯(lián)，是納米技米物體測量信息的有用工具。常見納米物體的被測量列于快速查詢表的第1行(見表1)。如果列于矩本文件中列出的測量技術(shù)有些未經(jīng)過比對(duì)實(shí)驗(yàn)或其他測量方法的證實(shí)。1本文件提供了表征納米物體常見理化參數(shù)的測量技術(shù)矩陣。有些測量技術(shù)也適用于納米結(jié)構(gòu)GB/T30544.6納米科技術(shù)語第6部分：納米物體表征(GB/T30544.6—2016,ISO/TS80004-6:231行(見表1)。單個(gè)測量技術(shù)通常不能提供某一納米物體所有感興趣參數(shù)的充足信息；同樣，縮寫晶體性質(zhì)電動(dòng)電位十十十十十十俄歇電子能譜(掃描)十十十十十十十十十十十十電聲譜十電子能量損失譜十電泳/毛細(xì)管電泳十能量色散X射線譜和波長色散EDX/EDS和十十十十十十十十十電感耦合等離子體質(zhì)譜法/單粒十十十十十十十十十十十十十十4表1快速查詢表(續(xù))縮寫晶體性質(zhì)電動(dòng)電位十十十十十掃描電子顯微術(shù)”十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十需要特定的檢測器或附件得到目標(biāo)參數(shù)。5——ISO20998-1Measurementandcharacterizationofparticlesbyacous——ISO20998-2Measurementandcharacterizationofparti6——ISO13318-1Determinatio——ISO13318-2Determinatmethods—Part2:Photocentrifugemethod——ISO13318-3Determinatmethods—Part3:Centri體積分?jǐn)?shù)下限約為1%;體積分?jǐn)?shù)上限約為50%。7 ISO13099-3Colloidalsystems—MethodsforZetapo8——ISO16531Surfacechemicalandtheassociatedmeasurementofcurrentorcurrentdensityfordepspectroscopy—Methodsusedtodeterminepeakintensitiesandinformation——ISO/TR14187Surfacechemicalanalysis—C—-ASTME827-08Standardpracticeforidentifyingelementsbythepea——ASTME1217-11Standardpractic9——ISO15901-2Poresizeandgasadsorption—Part2:Analysisofmes——ISO18757Fineceramics(adofspecificsurfaceareaofceramicpowdersbygasadso——ASTMC1274-12Standardte——ASTMD1993-03Sta——ASTMB922-10Standardte 尺寸分辨率高(商用儀器在2.5nm處的不確定度<2%)。尺寸下限約2nm;尺寸上限約1000nm(與CPC聯(lián)用時(shí)尺寸上限約5μm)。數(shù)量濃度下限約102cm-3;數(shù)量濃度上限約10?cm-3(不需稀釋)。——ISO15900Determinationofparticlesizedistribution-dif5.10差示掃描量熱法(DSC)在較高溫度快速掃描(掃描速率為400℃/min或更高)可抑制樣品的分解。很多DSC儀器無法達(dá)到400℃/min的掃描速率，也不能在這么高的掃描速率下收集數(shù)據(jù)。在吸熱或放熱反應(yīng)中單位質(zhì)量的能量輸入(J/g)。——ISO11357-1Plastics—Differentials——ISO11357-2Plastics—Differentialscanning——ISO11357-3Plastics—Differentitemperatureandenthalpyofmeltingan——ISO11357-4Plastics—Differentialscan——ISO11357-5Plastics—Differentialscanningcalorimetry(DSC)—Part5:Determinationofcharacteristicreaction-curvetemperaturesandtimes,enthalpyofreactio——ISO11357-6Plastics—Differential——ISO11357-7Plastics—Differentiacrystallizationkine——ISO22412Particlesizeanalysis—Dynamiclightscatteri——ASTME2490Standardguideformeasurementofparticle——ISO13099-2Colloidalsystems—Methodsforzeta-p——ASTME2865-12StandardGuidefortentialofNanosizedBiologicalMaterials ISO15632Micreobeamanalysisspecificationandcheckingofenergy-dispersiveX-rayspectrometers——ISO22309Microbeamanalysis—Quantitativeanalysisusingenergy-dispersivespectros——ASTME578-07StandardtestmethodforLinearityofFl——ASTME579-04StandardTestMethodforLimitofDetectionofFluorescenceofquiline fFluorescenceSpectrometeResch-GengerU.,DeroseP.C.Classificationterminology,andrecommendatiorselection,use,andproduction(IUPACTechnicalReport).PureAppl.Chem.2010,82pp.icityscreening:FT-IRmet納米物體的元素組成(kg/kg)。納米物體的質(zhì)量或尺寸(nm)?！狪SO/TS13278Nanotechnologies—Determinationofelementalimpurinanotubesusinginductivelycoupledplasmamass——ISO/TS19590Nanotechnologies—Sizedistributionandconcentrationofinorganicnanoticlesinaqueousmediaviasingleparticleinductivelycoupl5.19.7納米聯(lián)用ICP-MS技術(shù)FFF(場流分級(jí)法)通常與ICP-MS聯(lián)用。場流分級(jí)法(FFF)包含一套高分辨的洗脫技術(shù)，可以按尺寸分離1nm～100nm范圍的納米粒子和尺寸達(dá)微米級(jí)的膠體。利用FFF理論或粒度標(biāo)物進(jìn)行校激光衍射技術(shù)是顆粒在各個(gè)方向發(fā)生彈性散射的光強(qiáng)度對(duì)顆粒尺寸具有依賴性的現(xiàn)象。所有商用液相色譜是一種分離液體混合物中組分的技術(shù)，使用一種固定相(填充了非常小的顆粒的柱子)和一種流動(dòng)相(一種溶劑體系)。流經(jīng)固定相顆粒的溶劑有助于分離樣品中的組分。質(zhì)譜(MS)是一種測量物質(zhì)氣相離子質(zhì)荷比的分析技術(shù)。MS用于在寬的分子量范圍內(nèi)檢定混合物中的物質(zhì)、測定樣品組f——ASTME2834Standardguideformeasurementofparticlesizedistributionof0.5nm～5nm之間可選。吸光度范圍最小應(yīng)為0.3nm,特征吸收為0.1nm時(shí)，雜散光宜控制在——ISO/TS10868Nanotechnologies—Characterizationofsingle-ultraviolet-visible-nearinfrared(Uv-Vis-NIR)absorptionspectro ISO/TS17466UseofUV-V5.26共振質(zhì)量測量(RMM)粒(或氣泡)質(zhì)量改變懸臂的共振頻率，頻率變化與顆粒的浮力質(zhì)量直接相關(guān)。該技術(shù)可對(duì)樣品中顆粒尺寸范圍為50nm～5μm,尺寸范圍依賴于顆凈質(zhì)量。5.27掃描電子顯微術(shù)(SEM)5.14)。與附件[如能量色散X射線譜(EDS/EDX)或波長色散譜儀(WDS)]聯(lián)用可測定化學(xué)組成并獲電子背散射衍射(EBSD)是入射電子在晶體或晶粒內(nèi)產(chǎn)生衍射的效應(yīng)，通常作為掃描電子顯微鏡——ISO13067Microbeamanalysis—Electronback——ISO16700Microbe ISO22493Microbeamanalysis—Scanningelectro——ISO24173Microbeamanalysis—Guidelinesfororientationmeasurementusingelect——ISO/TS10798Nanotechnologies—Characterizationofsingle-wallcarbonnanotu ——ISO11039Surfacechemicalanalysis—Scanning-pro——ASTME2530-06Stan ASTME2859-11Standardguideforsizeme可在透過率>10%和靈敏度優(yōu)于百萬分之一時(shí)，測定2000m/z以內(nèi)的痕量元素。NanoSIMS是一種利用束斑直徑非常小的離子束(低至50nm)實(shí)現(xiàn)高空間分辨率的分析差分散射截面(cm-1)。5.31靜態(tài)光散射(SLS)和靜態(tài)多重光SLS亦稱為多角度光散射(MALS)或多角度靜態(tài)光散射(MASLS)。通常SLS是在光傳播方向和水平方向的檢測面垂直于偏振面。與單粒子技術(shù)(見5.32)不同，SLS是統(tǒng)計(jì)測試技術(shù)(即很多顆粒對(duì)SMLS是基于SLS并將其應(yīng)用到以多重散射為主導(dǎo)的濃介質(zhì)中。在足夠濃的樣品中，入射光在到達(dá)檢測器前先被多重顆粒散射，因此丟失了所有的相信息。多重散射光的強(qiáng)度依賴于入射光的波長和對(duì)氣溶膠(僅SLS)和分散在液體中的顆粒都適用。應(yīng)用特定理論分析(如：RGD)可能需要已知顆粒和懸浮介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)(折射率)。SLS難假定顆粒是球形進(jìn)行尺寸計(jì)算。如果形狀因子已知，可代入到RGD分析或用其將Rg轉(zhuǎn)換對(duì)于SLS,尺寸范圍受波長來源和檢測器角范圍限制。使用RGD或Guinier分析和He-Ne—-ISO13320Particlesizeanthecharacterizationofdispers——ISO21501-1(allparts)Determinationofparticlesizedistribution—Singlepa——ISO/TS11308Nanotechnologies—Characterizationofsinglewallcarbonnanotubesusingthermogravimetricanalysis——ISO25498Microbeamanalysis—Analyticalelectronmictroscopy—Selected-areaelectron——ISO29301Microbeamanalysis—Analyticacalibratingimagemagnificationbyusingref——ISO/TS11888Nanotechnologies—Characterizationofmultiwallcarbonnanotubes-Meso-無法檢測H和He。chemicalanalysis—X-rayphotoelectronspectroscopy—Descrfselectedinstrumentperemicfpectroscopy—Guidetotheuseoferthequantitativeanalysisofhomogeneousmat chemicalanalysis—X-rayphotoelectronspectroscopy—Reportf——ISO20903Surfacechemicspectroscopy—Methodsusedtodeterminepeakintters—Linearityofintensiconstancyofintensitys——ISO/TR18392Surfacechemicalanalysis—X-rayphotoelectron——ISO/TR19319Surfacechemical——ABRAMOM.,ADAMSE.,GIBSONM.,HAHNL.,DOYLEA.(19inducedinsulatordepIEEEInternationalReliabilityPhysicsSymposium,pp,66-71.——ALIM.Y.,HUNGw.,YONGQIF.Reviewoffocusedionbeamsputtering.Int.J.Precis.Eng.Man.2010,11,pp.157-170.beam.Microsc.Microanal.2008,14(Suppl.2),pp.380-381.——SMITHN.S.,NOTTEJ.A.,STEbeaminstruments.MRSBull.2004,39,pp.329-335.——VOLKERTC.A.,MINORA.M.Focusedionbeammicroscopyandmicromachining,MRSBull.2007,32,pp.389-399.一種基于溶液分離的液相色譜技術(shù)，該技術(shù)中膠體材料的水相分散液流經(jīng)球形凝膠顆粒填充柱。A.3.2納米物體參數(shù)A.4超濾(UF)A.4.1概述樣品通過半透膜時(shí)由壓力或濃度梯度引起分離的膜過濾技術(shù)。懸浮的固體和高分子量溶質(zhì)停留在A.4.2納米物體參數(shù)A.4.3.3可區(qū)分顆粒尺寸(微納過濾)。A.4.4局限性A.4.4.1無法定量。A.4.4.2需要開發(fā)與樣品匹配的濾芯。[1]ISO472:2013Plastics—Vocab[2]ISO/IECGuide99:2007[3]GB/T30544.4—2019納米科技術(shù)語第4部分：納米結(jié)構(gòu)材料[4]SALAMONA.W.NanotechnologyandEngineeringNanoparticles—Ap2010.[accessed14Jan2016].Availablefrom:www.perkin[5]ISO/TS80004-2:2015Nanotechnologies—TerminologyanddefinitionsfNanoparticle,nanofibreandnanoplate[6]ISO9276-2Representationofresultsofparticlesizeanalysis—Part2:Calculationofaver-[9]ISO9276-6Representationofresultsofparticlesizeanalysis—Part6:Descriptquantitativerepresentationofparticleshap[10]ISO26824Particlecharacterizationofparticcationofaircleanlinessbyparticlec[12]ISO15901-1Evaluationofporesizedistributionandporosityofsolid[13]ISO/TR13014Nanotechnologies—Guidanceonphysi[14][Accessed14Jan.2016].Availableaccordingtotheirmass-to-chargeratio:Aerosolparticlemassanalyser.J.AerosolSci.1996,27(2),[16]MCMURRYP.H-,WANGmobilityforatmosphericparTechnol.2002,36pp.227-238.17]BRUNAUERS,EMMETTPH.,TELLERE.Adsorptionrlayers.J.Am.Chem.Soc.1938,60p.309.[18]ISO15900Determinationofparticlesizedistribution—Dif[19]KNUTSONF.0.,&WHLTBYK.T.Aeros[20][Accessed14Jan2016].[21]SCHICKC.StudyRigidAmorphousFraction[22]CASSELR.B.ImprovedHyperDSCTechniquetoDetermineSpnanocompositesandprobeforHigh-TemperatureDevitrification.PerkinElmer.2012.[accessed4Dec2012].Availablefrom:/category/nanometrology[24]ISO22309Microbeamanalysis—Qcopy(EDS)forelementswithanatomicnumberof11(Na)o[25]GIGAULTJ.,PETTIBONEJ.M.,SCHMITTC.,HACKLEcharacterizationofnanoscaleparticlesbyasymmetric-flowfieldflowfractionation:Atutorial.Anal.Chim.Acta.2014,809pp.9-24.[26]ISO15202-3Workplaceair—DeterminationofmetalsandCouplmgtoICP-MS.[ac[28]ISO17751T[30][Accessed30Sep2014[31]FILIPOVICL,&SELBERHERRS.SimulationsofLocalOxidationNanolithographyAFMBasedontheGeneratedEletp://www.iue.tuwien.ac.at/pdf/ib_2012/CP2012_Filip[32]VANDEHULSTH.C.MultipleLightSc[33]BOHRENC.H.,&HUFFM[34]ISO18115-2[35]ISO29301Microbeamanaforcalibratingimagemagnificationbyu[37]ISO/TS80004-6Nanotechnologies—Vo[38]ISO20998-1Measurementandcharacteriz[39]ISO20998-2Measurementandcharacterizationofparticlesbyacousticmethods—Part2:[40]ISO13318-1Determinationofpa[41]ISO13318-2Determinationofpa[42]ISO13318-3Determinationofpar[44]ISO16531Surfacechemicandtheassociatedmeasurem[45]ISO20903Surfacechemicalanalysis—Augetronspectroscopy—Methodsusedtodete[46]ISO/TR14187Surfacechem[48]ASTME984-12Standardgui[49]ASTME996-10Standardpractice[50]ASTME1217-11Standardpracticefordeterminationofthespecimen[51]ISO9277Determinationo[52]ISO15901-2Poresizedistributionandporosityofso[53]ISO18757Fineceramics(advantionofspecificsurfaceareaofceramicpowdersbygasad[56]ASTMB922-10Standardtestmethodformetal[57]ASTMC1069-09Standardtest[58]ISO27891Aerosolparticlenumberc[60]ISO11357-2ofglasstransitiontemperat[61]ISO11357-3Plastics—Diffoftemperatureandenthalpyofmeltingandcrystal[62]ISO11357-4Plastics—Diffofspecificheatcapacity[63]ISO11357-5ofcharacteristicreaction-curvetemperaturesandtimes,enthalpyofreactionanddegreeofconversion[64]ISO11357-6Plastics—Diffofoxidationinductiontime(isothermalOIT)andoxidationinductiontemperature(dynamicOIT)[65]ISO11357-7Plastiofcrystallizationkinetics[68]ASTME2490Standardguideformeasurementofparticlesizedistributionofnanomateri-[70]ASTME2865-12StandardGuideforMeasurementofElePotentialofNanosizedBiologicalMaterialsspecificationandcheckingofenergy-dis[72]ASTME578-07standardtestmethodforLi[73]ASTME579-04standardtestmethodforlimitofDetectionofFluorescenceofQuinine[74]ASTME388-04StandardTestMethodofFluorescenceSpectrom[75]RESCH-GENGERU.,&DEROSEP.C.Classification,terminology,andrecommendationsontheirselection,use,andproduction(IUPACTechnicalReport).Putoxicityscreening:FT-IR[77]ISO/TS13278Nanotechnologies—Dcarbonnanotubesusing[78]ISO/TS19590Nanotechnologies—Sizedistributionandconcentration