GB/T 30544.6-2016 纳米科技 术语 第6部分：纳米物体表征

ICS01.040.07

A20

中华人民共和国国家标准

/—

GBT30544.62016

纳米科技术语

:

第部分纳米物体表征

6

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

——:

NanotechnoloiesVocabularPart6Nano-obectcharacterization

gyj

(/:,)

ISOTS80004-62013MOD

2016-12-13发布2017-07-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT30544.62016

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2通用术语…………………1

3尺寸和形貌测量术语……………………3

3.1尺寸和形貌待测物理量术语………………………3

3.2散射技术术语………………………3

3.3气溶胶表征术语……………………5

3.4分离技术术语………………………5

3.5显微术术语…………………………6

3.6表面积测量术语……………………8

4化学分析术语……………9

5其他性质测量术语………………………12

5.1质量测量术语………………………12

5.2结晶性测量术语……………………12

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

5.3悬浮液中电荷测量术语……………13

参考文献……………………14

索引…………………………15

Ⅰ

/—

GBT30544.62016

前言

/《》:

纳米科技术语已经或计划发布以下部分

GBT30544

———:;

第部分核心术语

1

———::、;

第部分纳米物体纳米粒子纳米纤维和纳米片

2

———:;

第部分碳纳米物体

3

———:;

第部分纳米结构材料

4

———:/;

第部分纳米生物界面

5

———:;

第部分纳米物体表征

6

———:;

第部分纳米医学诊断和治疗

7

———:;

第部分纳米制造过程

8

———:;

第部分纳米电子产品和系统

9

———:;

第部分纳米光子元件和系统

10

———:、、;

第部分纳米层纳米涂层纳米膜及相关术语

11

———:;

第部分纳米科技中的量子现象

12

———:。

第部分石墨烯及其他二维材料

13

本部分为/的第部分。

GBT305446

本部分按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

/国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页:《:

本部分使用重新起草法修改采用纳米科技术语第部分纳米物体表

ISOTS80004-620136

征》。

本部分与/:存在技术性差异,

ISOTS80004-62013这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白

位置的垂直单线(︱)进行了标示。

本部分与/:的技术性差异如下:

ISOTS80004-62013

、、、、、、、、、、、、

———修改了原标准中的2.32.42.93.1.23.1.33.2.73.2.83.5.63.6.13.6.24.134.144.21和

5.1.2。

,/::

为便于使用本部分还对ISOTS80004-62013做了下列编辑性修改

———删除了2.4中与正文内容重复的注3;

———删除了2.5中与正文内容重复的注1;

———交换了与的顺序;

2.52.6

———“”“()”,

在和中首次出现布朗运动的地方加入了对应英文名词并

3.2.73.2.8Brownianmotion

删掉了后面出现的英文名词“()”;

Brownian

———删除了3.4.4中的注3;

———将作为注并入;

3.5.1213.5.13

———将作为注并入;

4.1514.16

———,。

已经采标的国际标准或国家标准中已经有的定义用相应国家标准编号代替国际标准编号

Ⅲ

/—

GBT30544.62016

引言

,

测量和仪器分析技术有效地开启了现代纳米科技之门其中表征是研究所有纳米物体的性质和功

能的关键。

。,

纳米物体表征涉及不同背景和领域的人员之间的交流例如对纳米物体表征感兴趣的人员可能

,、、。

主要拥有试验背景或者理论背景包括材料学家生物学家化学家或物理学家而使用表征数据的人

,。,,

员则超出这个群体范围包括监管人员和毒理学家为避免误解提高可比性和可靠的信息交换有必

、。

要澄清概念建立术语及其定义

本部分术语按以下几个大标题分类:

———:;

第章通用术语

2

———:;

第章尺寸和形貌测量术语

3

———:;

第章化学分析术语

4

———:。

第章其他性质测量术语

5

,。

因为有些技术能够测定一种以上的性质这些标题仅供指导列出了适用于第章其余部分的

3.13

。,。,

主要被测物理量其他被测物理量更依赖于具体的技术将置于与测量技术相邻的文本处应当指出

,。

大多数技术需要在样品的非自然状态下分析并涉及样品制备例如将纳米物体放在一个表面上或将

,。

其放置在一个特定的流体或真空里这可能会改变纳米物体的性质

,。,

本部分的技术排序不应理解为优先顺序并且本部分所列技术也并非旨在穷尽所有技术同样在

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

,。

用于分析纳米物体某一性质时本部分所列的一些技术比其他技术更常用表列出了用于纳米物体

1

表征的主要技术。

表1用于纳米物体表征的主要技术

性质主要技术

原子力显微术()、液体离心沉降法()、微分迁移

AFMCLS

()、()、

率分析系统DMAS动态光散射法DLS扫描电子显微

尺寸

术()、颗粒跟踪分析法()、透射电子显微术

SEMPTA

()

TEM

()、()、

原子力显微术AFM扫描电子显微术SEM透射电子

形貌

显微术()

TEM

比表面积布鲁诺尔艾米特泰勒法(法)

--BET

“”()、()

表面化学二次离子质谱SIMSX射线光电子能谱XPS

“”()、()

块体样品化学电感耦合等离子体质谱ICP-MS核磁共振谱NMR

悬浮液中的电荷电位

ζ-

本部分旨在为纳米科技测量和表征领域的术语提供起始参考。

Ⅳ

/—

GBT30544.62016

纳米科技术语

:

第部分纳米物体表征

6

1范围

/的本部分规定了与纳米物体表征相关的术语和定义。

GBT30544

2通用术语

2.1

纳米尺度nanoscale

处于1nm~100nm之间的尺寸范围。

:,。,、。

注1有些性质不能由大尺寸外推却典型地表现在本尺寸范围内对于这些特性来说尺度上下限值是近似的

:()的目的是为了避免将单个原子或原子团簇认为是纳米物体()或纳米结构

注2本定义中引入下限约1nm2.2

单元。

[/—,定义2.1]

GBT30544.12014

2.2

纳米物体nano-obect

j

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

、()。

在一个维度两个维度或三个维度上外部尺寸处于纳米尺度2.1的物体

:。

注用于所有离散的纳米尺度物体的通用术语

[/—,定义2.5]

GBT30544.12014

2.3

纳米粒子nanoarticle

p

三个维度的外部尺寸都在纳米尺度()且长轴和短轴比小于倍的纳米物体()。

2.132.2

注:如果纳米物体长轴和,()()。

1短轴比大于倍时通常称为纳米棒和纳米片

32.62.4

:/—,。

注修改定义

2GBT3226920154.1

2.4

纳米片nanolate

p

(),

一个维度外部尺寸为纳米尺度2.1其他两个维度的外部尺寸明显大于纳米尺度的纳米物体

()。

2.2

:。

注最小的外部尺寸指纳米片的厚度

1

:。

注明显大于是指大于倍

23

:/—,。

注修改定义

3GBT3226920154.2

2.5

纳米纤维nanofiber

(),

两个维度外部尺寸相近且处于纳米尺度2.1另一个维度外部尺寸明显大于其他两个维度尺寸的

纳米物体()。

2.2

:,。

注尺寸相近的两个维度上的尺寸比应小于倍而最长的外部尺寸应比其他两个尺寸大倍以上

133

:。

注也称纳米须或纳米丝

2

:/—,。

注修改定义

3GBT3226920154.3

1

/—

GBT30544.62016

2.6

纳米棒nanorod

实心的纳米纤维()。

2.5

[/—,]

GBT322692015定义4.5

2.7

纳米管nanotube

中空的纳米纤维()。

2.5

[/—,]

GBT322692015定义4.4

2.8

量子点uantumdot

q

因电子态量子限域效应表现出尺寸依赖性质的晶态纳米粒子()。

2.3

2.9

颗粒article

p

,。

有明确物理边界的微小物质又称粒子

注1:物理边界也可以描述为界面。

注2:颗粒能够作为一个整体移动。

注:该通用颗粒定义适用于纳米物体()。

32.2

:/—,。

注4修改GBT322692015定义3.1

2.10

团聚体alomerate

gg

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

()、(),,

弱束缚颗粒2.9的堆积体聚集体2.11或两者的混合体其外表面积与单个颗粒表面积的总和

相近。

:,。

注1束缚团聚体的作用力都是弱力如范德华力或简单的物理缠结

:,。

注2团聚体也被称为次级颗粒而源颗粒则被称为初级颗粒

[/—,]

GBT322692015定义3.2

2.11

聚集体areate

ggg

(),

强束缚或融合在一起的颗粒构成的新颗粒2.9其外表面积可能显著小于其单个颗粒表面积的

总和。

:,。

注束缚聚集体的力都是强作用力如共价键或源于烧结或复杂的物理缠结

1

:,。

注聚集体也被称为次级颗粒而源颗粒则被称为初级颗粒

2

[/—,]

GBT322692015定义3.3

2.12

气溶胶aerosol

固体或液体颗粒()悬浮于气体中形成的体系。

2.9

[:,定义]

ISO1590020092.1

2.13

悬浮液susension

p

由一种液体和一种分散性良好的固体材料组成的多相混合物。

[/—,定义]

GBT520620152.246

2

/—

GBT30544.62016

3尺寸和形貌测量术语

3.1尺寸和形貌待测物理量术语

3.1.1

粒度articlesize

p

在指定测量条件下用特定的测量方法确定的颗粒()的线性尺寸。

2.9

[:,定义]

ISO2682420131.5

:。,

注不同的粒度分析方法基于对不同物理性质的测量无论实际测量的物理性质为何结果给出的是颗粒的线性

。,。

尺寸例如等效球形直径

3.1.2

粒度分布articlesizedistribution

p

颗粒()的分布与粒度()之间的函数关系。

2.93.1.1

:()。

注1粒度分布可表示为累积分布或分布密度在某尺寸区间内材料的分布除以该尺寸区间的宽度

注:修改/—,定义2.2.4。

2GBT25915.12010

3.1.3

颗粒形状articleshae

pp

颗粒()的外部几何形状。

2.9

:/—,。

注修改GBT35002008定义2.1.4-1401

3.1.4

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方向比asectratio

p

长径比

颗粒()的长度与宽度之比。

2.9

[:,定义2.8]

ISO149662002

3.1.5

等效直径euivalentdiameter

q

,()。

在给定的粒度测量方法下可产生与被测颗粒2.9相同响应的球体的直径

:。:,

注等效直径所对应的物理性质被标注为一套合适的下标如指等效面积径指等效体积径

1XsXv

(/—,)。

修改GBT15445.120084.2

:,。

注对离散颗粒计数法和光散射法等用对应等效光学直径

2

:[()]()。

注用于计算等效直径如斯托克斯直径或等效沉降直径的其他材料常数如颗粒密度应另外说明

3Stokes

-3

:,。·,

注对惯性仪器则用等效空气动力学直径等效空气动力学直径是密度为的与不规则颗粒具

41000km

g

有同样沉降速度的球的直径。

:/—,。

注修改

5GBT322692015A.3.3

3.2散射技术术语

3.2.1

回转半径radiusofration

gy

,后的平方根的形式给出。

选定轴向的质量分布的度量以绕该轴的转动惯量除以质量

[:,定义]

ISO1469520033.4

:(),():、

注对于纳米物体2.2表征通过测定回转半径确定粒度3.1.1的物理方法包括静态光散射中子小角散射法

3

/—

GBT30544.62016

()和射线小角散射法()。

3.2.2X3.2.4

3.2.2

中子小角散射法;

smallanleneutronscatterinSANS

gg

,。

一束中子被样品散射测量小角偏转的散射中子强度的方法

:,。()

注为了研究长度在之间的材料的结构散射角通常在之间该方法能够提供颗粒2.9

1nm~100nm0.5°~10°

,。

尺寸信息并且为分散在均匀介质中的颗粒提供有限的形貌信息

3.2.3

中子衍射neutrondiffraction

应用弹性中子散射测定物质的原子或磁性结构。

:。。

注试验中出现的中子与入射中子具有近似相等的能量形成的衍射花样提供材料结构的信息

3.2.4

射线小角散射法;

XsmallanleX-rascatterinSAXS

gyg

测量小角度弹性散射的射线强度的方法。

X

:。,

注通常测量的散射角限定在0.1°~10°该方法提供大分子的结构信息也可以测量有序或部分有序体系在长度

大于5nm小于200nm的周期性。

[:,定义3.18]

ISO18115-12013

3.2.5

光散射lihtscatterin

gg

,。

在具有不同光学性质的两个介质的界面上光的传播行为的变化

[:,定义3.1.17]

ISO133202009

3.2.6

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

流体力学直径hdrodnamicdiameter

yy

与真实颗粒在该流体中具有相同扩散系数的颗粒()的等效直径()。

2.93.1.5

3.2.7

光散射法lihtscatterin

gg

()()(),

激光照射到在悬浮液2.13中作布朗运动Brownianmotion的颗粒2.9其散射光强度的改变用

来测量粒度()的方法。

3.1.1

:,()

注分析散射光强度随时间的变化能够得到平移扩散系数进而通过斯托克斯爱因斯坦方程以

1-Stokes-Einstein

流体力学直径()的形式获得颗粒尺寸。

3.2.6

:,()。

注此分析方法检测的颗粒尺寸通常在之间可以适用于纳米粒子分析上限取决于布朗

21nm~6000nm2.3

运动的限制和沉降。

::(,)、(

注目前相关测量方法有动态光散射法光子相关光谱

3dnamiclihtscatterinDLShotoncorrelation

yggp

,)和准弹性光散射法(,)。

sectroscoPCSuasi-elasticlihtscatterinQELS

ppyqgg

3.2.8

粒子跟踪分析法trackinanalsis

gy

()(),

激光照射到在悬浮液2.13中做布朗运动的颗粒2.9并利用单个颗粒的位置改变测量粒度

()的方法。

3.1.1

:,

注利用散射光分析单个颗粒的位置随时间的变化能够得到平移扩散系数进而通过斯托克斯爱因斯坦

1-

()方程以流体力学直径()的形式获得颗粒尺寸。

Stokes-Einstein3.2.6

:,()。

注此分析方法检测的颗粒尺寸通常在之间可以适用于纳米粒子分析下限要求颗粒

210nm~2000nm2.3

具有高折射率而分析上限取决于布朗运动的限制和沉降。

::(,)(

注目前相关测量方法有纳米粒子跟踪分析法和颗粒跟踪分析法article

3nanoarticletrackinanalsisNTAp

pgy

,)。

trackinanalsisPTA

gy

4

/—

GBT30544.62016

3.3气溶胶表征术语

3.3.1

凝聚颗粒计数器;

condensationarticlecounterCPC

p

()()。

测量气溶胶2.12颗粒2.9数量浓度的仪器

注1:检测的颗粒尺寸通常小于几百纳米而大于几纳米。

注:是可以与微分电迁移率分级器()()一起使用的一种可能检测器。

2CPCDEMC3.3.2

注:,。

3有些情况下凝聚颗粒计数器可被称为凝聚核颗粒计数器

[:,定义]

ISO1590020092.5

3.3.2

微分电迁移率分级器;

differentialelectricalmobilitclassifierDEMC

y

()()。

能够根据气溶胶2.12颗粒2.9的电迁移率分选气溶胶颗粒并将它们传递到出口的分级器

:,。

注在电场中DEMC利用每个颗粒上的电力平衡其气动阻力对气溶胶颗粒进行分级被分级的颗粒尺寸在由操