超薄纳米材料,如石墨烯、金属氢氧化物纳米片等,在催化、能源存储等领域展现出巨大的潜力,原因在于纳米级别的厚度所引起的尺寸效应赋予其独特的光电特性。然而,充分利用上述特性的前提是实现超薄纳米材料的规模化制备,在此过程中,关键技术之一是对材料的厚度的准确解析。近期,中国科学院大学刘向峰教授课题组采用水诱导自剥离技术制备了大尺寸金属氢氧化物超薄纳米片,并通过岛津SPM-9700HT(扫描探针显微镜)实现了准确的厚度测量,相关研究成果发表在The Journal of Physical Chemistry Letters (2019, 10, 6695-6700)期刊。
刘教授课题组采用SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电子显微镜)和SPM(扫描探针显微镜)分别对制备的大尺寸金属氢氧化物超薄纳米片样品进行了表征(图1)。但与SEM、TEM相比,岛津SPM不仅可表征样品的表面形貌,而且能准确区分不同区域的样品厚度,其中准确表征了样品的厚度仅为0.69 nm,与单分子层金属氢氧化物的厚度一致;有力证明了已成功制备了大尺寸金属氢氧化物的超薄纳米片,为后续的物理化学性质研究奠定了坚实的基础。
SPM的工作原理(图2)为利用细微的探针在样品表面扫描的同时,检测探针与样品之间相互作用的物理量,表征材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布及磁畴分布等。
岛津公司作为SPM厂商,具有一系列不同型号的SPM,其中SPM-9700HT(图3)是公司旗下目前畅销的扫描探针显微镜,其具有的独特优势(图4)有:探针更换夹具及头部滑移机构,让操作变简捷轻松的同时,大大提高了工作效率;配备快速响应的HT扫描器,在不降低分辨率的前提下,扫描速度比传统设备快5倍以上;另外可配置专业的环境控制舱,进行复杂环境(真空、温湿度、光辐照、不同气氛)下的原位观测;具有丰富的模式,满足所有要求的功能和扩展性。
声明:此文章来源于网络,旨在分享,若涉及到版权问题请电话联系