微纳分析

微纳米气泡是指液体中存在的直径在100nm-100μ m之间的气泡，是通过专用的气泡发生器产生的。含有微气泡的水具有很多奇特的功效：用微纳米气泡养鱼能提高产量，用微纳米气泡栽培或灌溉能促进作物生长，微纳米气泡浴能有清洁、镇静和愉悦身心的效果，向污水中注入微气泡能加速水体及底泥中污染物的生物降解过程，实现水质净化。但是，微纳米气泡的粒度分布决定了它的性能，准确测试微纳米气泡的粒度，对验证微纳米气泡发生器的效能、评价微纳米气泡的效果至关重要。那么，怎样测试微纳米气泡的粒度呢？

微纳米气泡因其自身体积小、比表面积大、自身增压溶解等特点，具有广泛的应用价值。但微纳米气泡受气泡发生条件的影响很大，需要依靠准确的检测方法去优化气泡发生条件，检测微纳米气泡的性质。本文借助动态图像法和纳米颗粒跟踪分析技术，分别检测了微米气泡和纳米气泡：通过动态图像法，测得微米气泡的粒径分布、气泡数量、球形度等信息，用于表征、鉴别微米气泡；通过纳米颗粒跟踪分析技术，测得纳米气泡的粒径分布、浓度、电位等信息，用于全面表征纳米气泡的性质。

雾化吸入治疗是呼吸系统疾病治疗方法中一种十分有效的治疗方法。雾化治疗一般采用雾化器将药液雾化成微小颗粒，使药物通过呼吸吸入的方式进入呼吸道和肺部，从而达到无痛和迅速有效治疗的目的。雾化的药物液滴的大小直接影响药物的吸收效果。如果液滴大，雾化快，导致患者吸入过多的水蒸气，使呼吸道湿化，呼吸道内原先部分堵塞支气管的干稠分泌物吸收水分后膨胀，加大呼吸道阻力，可能会产生缺氧现象，且会使药液结成水珠挂在内腔壁上，对药物需求量大，造成浪费的现象，并且对于疾病雾化治疗的效果不佳。所以，雾化出来的粒度决定了雾化器的治疗效果和质量[1-3]。济南微纳仪器股份有限公司研究开发的Winner311XP激光粒度分析仪能够对雾化液滴的粒度分布进行快速准确的测试分析并给出测试报告。Win311XP激光粒度分析仪是以Mie散射为原理，针对国家药典中对吸入型气雾剂、喷雾剂、粉雾剂等粒度要求而研发的台式喷雾激光粒度仪，可以对各种小型喷雾装置进行测试，融和了微纳公司多种专利技术，外观小巧，能很好地对小型喷雾粒度进行测试，并实现数据的快速采集，能够可靠地在喷雾过程中实时连续测量雾化液滴的粒度分布[4-6]， 1分钟内即可完成测量，并提供详细的数据报告。能够有效指导生产厂家进行成品检验和科技研发，为企业带去利润和效益。

随着微电子技术的发展，微纳结构材料的热性能测试评价越来越得到广泛的需求和重视，这主要是由于这些低维材料热性能的测试十分困难。本文介绍了一种测试具有高导热性能的微纳尺寸纤维的测试方法，这种方法基于经典的闪光法（激光脉冲法），但对测量精度和不必要的复杂形式进行了改进。本文采用改进后的闪光法测量了各种碳基结构由聚酰亚胺和沥青构成的纤维，研究了这些纤维热性能随沥青含量的变化规律，测试结果与文献值相比不超过5%。

微纳米气泡的出现及其不同于普通气泡的特点，使其在水处理等领域显现出优良的技术优势和应用前景,介绍了微纳米气泡以及其比表面积大、停留时间长、自身增压溶解、界面电位高、产生自由基、强化传质效率等特点，论述了微纳米气泡在水体增氧、气浮工艺、强化臭氧化、增强生物活性等环境污染控制领域的应用研究。引 言微米气泡(microbubble)通常是指存在于水中直径为10～50μ m的微小气泡，直径小于200nm的超微小气泡称为纳米气泡(nanobubble)，介于微米气泡和纳米气泡之间的气泡称为微纳米气泡(micro-nano bubble)，与传统大气泡(coarse bubble，直径50mm)和小气泡(fine bubble，直径5mm)相比，微纳米气泡直径小，其传质特性和界面性质均显著不同于传统大气泡。

表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种结合拉曼散射和纳米技术的超灵敏振动光谱技术，检测水平可低至单分子，可应用于微纳塑料的检测研究。复旦大学张立武课题组之前的研究工作中，首次报道利用 SERS 技术实现了环境纳米塑料的检测（EST,2020, 54(24): 15594）。但是该研究中采用的商业化 Klarite 基底成本昂贵，不适宜广泛大规模的应用。

针对各种微纳卫星电热等离子体微推进器，以口袋火箭这种工作在0.1～10torr低气压范围内的微推进器为例，分析了不同工质气体和不同低气压对羽流特征所产生的影响，说明了低气压精确控制的重要性。关于推进器低气压精确控制这一技术问题，本文详细介绍了具体实施方法，进行了考核试验，试验结果证明低气压控制波动度可以达到± 1%以内。最终本文对测试方法进行了优化，提出了更实用化的全量程低气压精确控制技术方案。

由于许多疾病相关生物标志物的浓度超低，所产生的信号往往会被其他高浓度分子所产生的信号所干扰，因此从生物流体中进行超低浓度样品（每100 μ L中有1到10份）的检测一直是医学/生物分析领域的一个难题。近日，复旦大学魏大程教授课题组使用小型台式无掩膜光刻机- MicroWriter ML3制备了基于石墨烯场效应管的分子微纳机电芯片解决了这一难题。所制备的芯片实现了对低浓度离子，生物分子和新冠病毒（每100 μ L中有1到2份）的快速检测。使用该芯片对新冠病毒进行检测时，仅需鼻咽样本即可，无需RNA提取和核酸扩增，四分钟内就可得到检测结果。相关研究论文已在国际知名期刊《Nature Biomedical Engineering》（IF=25.7）上发表。

纳米结构通常是指尺寸在 100nm 以下的微小结构。以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或组装一种新的体系。它包括一维的、二维的、三维的体系，这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造超原子、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞。结构表征广泛使用扫描电镜。

在微纳集成器件进一步微型化和集成化的发展趋势下，现有器件特征尺寸已缩小至深亚微米和纳米量级，以突破常规尺寸的极限实现超微型化和高功能密度化，成为近些年来的热点研究领域。微纳结构器件不仅对功能薄膜本身的厚度和质量要求严格，而且对功能薄膜/基底之间的界面质量也十分敏感，尤其是随着复杂高深宽比和多孔纳米结构在微纳器件中的应用，传统的薄膜制备工艺越来越难以满足其发展需求。ALD 技术沉积参数高度可控，可在各种尺寸的复杂三维微纳结构基底上，实现原子级精度的薄膜形成和生长，可制备出高均匀性、高精度、高保形的纳米级薄膜。

是德科技UTM T150 纳米力学测试系统适用于对多种材料的微纳米力学特性进行表征。T150系统对样品进行精确加载，在设计范围内对样品的静态和动态微拉伸和压缩性能进行精确测试与分析。T150系统支持行业内最大的动态载荷范围（500mN），和市场上最高的测试精度（储存模量和损耗模量的测试范围横跨5个数量级），通过对各点进行精确测量，可对多种材料的动态性能进行分析。此外，T150系统也广泛用于对生物材料的拉伸/压缩性能进行测试。

阿米精控科技（山东）有限公司专注于纳米运动控制及超精密机电系统领域的创新设计及产品研发，是一家集研发设计、制造、销售于一体，拥有全自主知识产权的微纳测控及超精密自动化“系统级硬科技”公司。阿米精控纳米运动平台基于微纳柔性机构和压电执行器实现超高分辨力纳米运动，内置光栅/电容微位移传感器，通过高性能纳米伺服系统实现闭环控制，具有亚纳米级运动分辨率、纳米级运动精度和高速、高动态轨迹扫描功能。

是德科技公司的微纳米力学测试系统（Nano Indenter G200）不仅能测试出活塞环的纳米压痕硬度和杨氏模量，还可以通过摩擦磨损测试定量研究活塞环的耐磨特性，为新产品的研发和质量检测给出判据。

对于火力发电厂锅炉煤粉细度的监测，目前多数电厂都是通过离线取样、分析的方法，一个粉样从分析到得到结果，往往需要很长的一段时间。虽然一定程度上可以确定煤粉细度，但由于分析结果的滞后，因此在运行中不能实时准确知道煤粉细度状况，无法及时进行锅炉的相应调整。基于激光粒度分析仪的煤粉在线粒度监测系统是针对电厂煤粉粒度分布进行实时监测进行设计的，本系统可适用于工厂各种作业环境，各项关键参数根据客户应用要求量身定制。

3D打印纳米级光学级玻璃的创新无烧结低温路线通过引入多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）树脂，结合双光子聚合（TPP）技术和飞秒激光加工，实现了在650°C低温下直接形成高质量熔融二氧化硅。该技术突破了传统高温烧结的限制，解决了石英玻璃在微纳米尺度上的加工难题，为微系统技术的发展提供了新思路。实验证明，该技术能够制造高精度、复杂的三维纳米结构，满足纳米光子器件对精度和表面质量的高要求。

由于ZnO具有宽的直接带隙(3,37 eV)、大的激子结合能(60 meV)以及优异的光学、压电和光电性能等特性，越来越多的应用领域认识到这种材料所带来的好处，特别是在涉及半导体、压电、光电和微纳米级高柔性机械性能的应用中，ZnO微/纳米线通常是许多领域的首选材料。

赛默飞世尔科技为锂电行业的正负极、隔膜材料和电解液的表征、合浆和涂覆的过程控制，以及原位充放电过程分析提供了综合解决方案。我们提供成套的微观表征技术解决方案，实现对微纳米级结构的粒度、形状、成分的高精度分析，还能对多种尺寸的材料进行二维及三维的多尺度、高精度分析检测。该解决方案主要包含Thermo Scientific™ HeliScan µ CT（多功能计算机断层扫描系统）、扫描电镜、镓离子双束电镜、Xe等离子双束电镜、透射电镜等。

作为科学服务领域的世界领导者,赛默飞世尔科技提供成套的微观表征技术解决方案，实现对微纳米级结构的粒度、形状、成分的高精度分析，还能对多种尺寸的材料进行二维及三维的多尺度、高精度分析检测。该解决方案主要包含扫描电镜、镓离子双束电镜、Xe等离子双束电镜、透射电镜， HeliScan μ CT（多功能计算机断层扫描系统）等部分。

耦合ISS的SMT系统到奥林巴斯共焦显微镜，激光扫描成像基于反馈算法，在扫描期间，根据要成像的物体的形状，连续地调整和确定激光束跟随的路径。该算法将激光光斑移动到离物体表面一定距离的位置，由于激光光斑的位置和离物体表面的距离是已知的参数，所以利用这些参数来重建物体的形状。三维细胞结构可以在几秒钟内分辨率达到20-40纳米，精度为2纳米。

光子晶体样品的显微角分辨谱光子晶体是指具有光子带隙（PhotonicBand-Gap,简称为PBG）特性的人造周期性电介质结构，有时也称为PBG光子晶体结构。光子晶体具有能带特性，其不同方向的光学性质不同，呈现各向异性。研究光子晶体材料的光谱性质必须使用角分辨设备。 复享显微共焦角分辨光谱仪是微纳光子结构研究领域的重大突破，它能够针对微小样品进行角度分辨光谱测量，是研究微纳光学结构、光子晶体纳米纤维的利器。复享为您提供两种规格的配置，一种介于商用显微镜，另一种基于定制显微镜。使用定制显微镜，可以达到更加宽泛的光谱范围，该设备是目前在显微角分辨光谱测量领域唯一的成熟商业化设备。

药物制剂结构表征常用的技术有光学显微镜、电子显微镜等技术工具，但这些技术手段仅能给出制剂的表面特征，无法有效地表征其内部特征。X 射线具有波长短、分辨率高和穿透力强等特点，能够实现对样品内部结构进行成像，曝光时间短、效率高，可用于观察分析多种微观物理、化学变化以及微纳米结构，在生物医学、材料科学上有着广泛的应用。

锂离子电池的主要组成部分包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液等，且多数材料都具备很强的电子束敏感性，在电子束辐照下易受损伤，发生离子迁移等结构变化，常规的 SEM 表征方法，如高加速电压、喷镀导电膜等方法不再适合。Thermo Scientific™ Apreo™ 高分辨率场发射扫描电镜是专为锂电池材料表征分析而优化设计，Apreo 具备卓越的超低电压、小束流成像性能，四个纳秒级相应速率的探测器（T1、T2、T3、ETD）可将电子束驻留时间尽量缩短，以及多种智能扫描技术可将材料的电子束损伤控制到最低，是专为锂电池材料表征分析而优化设计，实现对微纳米级结构的粒度、形状、成分的高精度分析。

电纺纳米纤维是近年来备受关注的一种新型纳米纤维，这归因于这些纤维的特殊性质：它们具有多孔的三维表面，高比值表面积以及可调节孔隙尺寸的互连孔隙。扫描电子显微镜（SEM）被证明为研究纤维性能是如何改变和增强的有力分析工具。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp² 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。为了检测其中的金属元素是否符合标准，我们采用微波消解的方法将其溶解。同时微波消解还有，酸雾污染小，回收率高，样品空白低等优点，有利于后续检测设备对样品中的金属元素快速准确测定。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp² 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。为了检测其中的金属元素是否符合标准，我们采用微波消解的方法将其溶解。同时微波消解还有，酸雾污染小，回收率高，样品空白低等优点，有利于后续检测设备对样品中的金属元素快速准确测定。

NanoSight 仪器有个独特的功能，就是可以在悬浮液中直接观察和测量纳米颗粒。颗粒可视化可以同时对每个颗粒测量尺寸，克服了与光子相关谱（PCS，或者动态光散射）等有关技术所存在的固有问题。纳米颗粒产生的光散射强度与半径公式遵循能量公式，并且随瑞利粒子1的六次方增大而增大。因此PCS（由总体颗粒产生的总散射光）虽然可以获得平均颗粒大小但是很难区分区那些是数量少的大颗粒还是是污染物。从另一方面来说，电子显微镜不仅在样品准备和成像上耗时，而且只能观察一个小区域，因此分析结果可能是以偏概全的。

石墨烯在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。本文通过XPS（X射线光电子能谱）成像对Si片上沉积的石墨烯进行了分析，通过选区采谱对石墨烯表面元素含量进行了分析，并对石墨烯薄片厚度进行了推测。

本文次以自然纳米结构（贝壳和骨质中的矿物质颗粒）的化学鉴定，证明通过红外近场显微镜技术能够解决以上问题。 纳米傅立叶红外光谱(nano-FTIR)是通过将傅立叶变换红外光谱技术(FTIR) 与散射式扫描近场光学显微技术（s-SNOM）结合获得的。对紫贻贝贝壳横截面抛光处理后，通过Nano-FTIR可以重复的观察到生物钙质微晶体的声子共振，以及生物文石质上明显不同的光谱特征。更重要的是，本研究次在紫贻贝贝壳中发现了尺寸为20nm左右、稀疏分布的纳米颗粒，其显著不同的光谱特征表明这些纳米颗粒为磷化物晶体。对人类牙齿界面的研究观察到了多组分磷酸盐的红外吸收峰。这些光谱在牙本质小管附近有明显的特征变换，证明了磷灰石纳米晶体的化学与结构的变化。红外光谱峰的强弱对应矿物质浓度变化，这点通过电镜得到印证。Nano-FTIR对结构的畸变反应敏感，因此非常适用于对生物矿物质形成和老化的研究。总体来说nano-FTIR适用于从微纳加工到临床骨科研究等多种学科中涉及复合材料的分析和鉴定工作。

纤维素纳米纤维（CNF）通过机械处理木质纸浆（纤维直径20–30 μ m、纤维长度0.5–3 mm）获得。但是，木质纸浆中的CNF与CNF之间形成氢键，因此，在结晶最小尺寸（纤维直径3-4 nm）时，仅通过机械处理可能导致纳米化无法充分达到，或对CNF的损伤变大，需要更大能量进行纳米化，这些都是存在的问题。本文将向您介绍同时分析TEMPO氧化CNF的成分糖和利用TEMPO催化生成的葡萄糖醛酸的案例。

溶结凝灰岩由熔岩凝固而成，分为玻璃状的微区镜面部分和火山灰等基质部分。镜面部分是显示岩浆本质的物质，通过对其组成的分析，可以获得重要的信息。由众多分析实例可以看出，由于分析时必须取出微区镜面部分，从而破坏了贵重样品的完整性。在此，我们介绍使用具有CCD相机和样品台驱动装置组合功能的X射线荧光光谱仪ZSX100e，不用取出微区镜面部，即可对Na2O、MgO 、Al2O3等成分进行分析。