石墨烯边缘结构表征

点击:94丨发布时间:2025-06-15 13:25:08丨关键词:CMA/CNAS资质,中析研究所,石墨烯边缘结构表征

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参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师。

检测项目

边缘形态学检测:

  • 边缘粗糙度:Ra值(nm),参照ISO25178
  • 边缘取向:角度偏差(°)
  • 边缘长度:平均长度(μm)

化学成分分析:

  • 碳氧比:O/C原子比(%)
  • 氢终端密度:单位长度氢原子数(个/nm)
  • 杂质含量:金属残留量(ppm)

电子结构表征:

  • 载流子浓度:cm^{-2}
  • 能带间隙:eV值
  • 边缘态密度:状态数(个/eV)

缺陷密度测量:

  • 空位缺陷:缺陷密度(个/μm^2)
  • 边缘悬空键:键数量(个/边缘原子)
  • 晶格畸变:应力值(MPa)

机械性能评估:

  • 边缘强度:断裂韧性(MPa√m)
  • 弹性模量:GPa值
  • 屈曲稳定性:临界载荷(nN)

热稳定性分析:

  • 热降解温度:℃
  • 热膨胀系数:ppm/K
  • 氧化起始点:温度阈值(℃)

光学特性评估:

  • 等离子体共振峰:波长(nm)
  • 边缘发光强度:光子计数
  • 吸收光谱:峰值位置(nm)

表面功能化检测:

  • 功能基团覆盖率:百分比(%)
  • 化学键合状态:sp2/sp3比例
  • 官能团类型:原子百分比(%)

尺寸分布统计:

  • 纳米片尺寸:长宽(nm)
  • 边缘厚度:原子层数
  • 粒径均匀性:标准差(nm)

晶格结构分析:

  • 晶格常数变化:百分比(%)
  • 晶界角度:偏差角(°)
  • 原子排列精度:位移误差(pm)

检测范围

1.CVD生长石墨烯:化学气相沉积法制备薄片,重点检测边缘连续性缺陷密度及氧含量分布

2.机械剥离石墨烯:物理剥离工艺样品,侧重边缘粗糙度终端官能团组成及sp2碳比例

3.氧化石墨烯:氧化还原法制成材料,聚焦还原程度缺陷密度及氢终端化学稳定性

4.激光烧蚀石墨烯:激光诱导剥离纳米颗粒,强调尺寸分布边缘结构及热降解性能

5.石墨烯纳米带:纳米尺度带状结构,检测带宽均匀性边缘锯齿度及电子迁移率影响

6.氮掺杂石墨烯:氮原子修饰材料,评估掺杂位置载流子浓度及边缘催化活性

7.氢化石墨烯:氢原子功能化样品,测量氢覆盖率缺陷密度及机械强度变化

8.石墨烯-聚合物复合材料:混合材料体系,分析界面结合边缘效应及热稳定性参数

9.垂直石墨烯阵列:阵列式结构,侧重阵列密度边缘对齐度及等离子体共振特性

10.石墨烯量子点:量子限制效应材料,突出尺寸分布边缘发光强度及能带间隙调控

检测方法

国际标准:

  • ISO/TS80004-13:2017纳米技术-石墨烯术语及表征方法
  • ASTME1527-21表面分析标准用于终端官能团检测
  • IEC62607-4-1:2019纳米材料电子性能测试规范
  • ISO17853:2011磨损试验方法用于边缘力学评估
  • ISO22493:2014微束分析扫描电镜标准

国家标准:

  • GB/T30544.5-2017纳米科技-石墨烯表征方法规范
  • GB/T38244-2019纳米材料拉曼光谱测试标准
  • GB/T36060-2018原子力显微镜测量表面粗糙度
  • GB/T36061-2018透射电镜分析晶格缺陷程序
  • GB/T36063-2018纳米材料热稳定性测试指南

方法差异说明:国际标准如ISO强调全局术语统一和精度控制,国家标准如GB/T针对国内应用场景优化参数范围;例如ISO测量精度要求±0.1nm,GB/T允许±0.2nm以适应工业环境。

检测设备

1.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(分辨率0.1nm,扫描范围90μm)

2.透射电子显微镜:FEITitanG2(加速电压300kV,分辨率0.05nm)

3.拉曼光谱仪:RenishawinVia(激光波长532nm,光谱范围100-4000cm^{-1})

4.扫描电子显微镜:HitachiSU8000(分辨率1.0nm,放大倍数30x-800,000x)

5.X射线光电子能谱仪:ThermoScientificK-Alpha(能量分辨率0.5eV,灵敏度10^{13}atoms/cm^2)

6.扫描隧道显微镜:BrukerNanoScopeV(隧道电流0.1nA-100nA,扫描精度0.01nm)

7.光学显微镜:OlympusBX53(放大倍数1000x,数值孔径0.95)

8.紫外可见分光光度计:AgilentCary5000(波长范围190-3300nm,精度±0.1nm)

9.热重分析仪:TAInstrumentsQ500(温度范围室温-1000℃,精度±0.1℃)

10.力学测试系统:Instron5944(载荷范围0.005N-10kN,应变率0.001-1000mm/min)

11.荧光光谱仪:HoribaFluorolog-3(检测限10^{-12}M,波长范围200-850nm)

12.原位电化学池:GamryInterface1010E(电流范围±1A,电位范围±10V)

13.原子分辨率显微镜:NionHERMES(分辨率0.04nm,加速电压60-100kV)

14.红外光谱仪:PerkinElmerSprumTwo(波数范围4000-400cm^{-1},分辨率4cm^{-1})

15.表面分析工作站:KratosAXISSupra(元素灵敏度0.1at%,深度分析10nm)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。