10/02/2014
No.0155 ナノダイヤの形態・構造解析
ナノダイヤは超精密研磨低砥粒やプラスティック、樹脂、ガラス、セラミックス、金属、合金などの強化成分としても期待されている。ここでは、ナノダイヤの性質に繋がる形態・構造解析例について紹介する。
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単結晶(<50nm) | パウダー(<150nm) | クラスター(<10nm) | 多結晶(<30nm) |
単結晶、パウダー、多結晶は不定形で、クラスターは円形状である。
粒度解析（動的光散乱法）
平均粒径(nm)
TEM観察結果より、液中では凝集体として存在していることがわかる。エタノールより水中での分散性が良いことを確認できる。
 | 水中 | エタノール中 |
単結晶 | 61 | 85 |
パウダー | 129 | 130 |
クラスター | 116 | 476 |
多結晶 | 67 | 81 |
| 結晶サイズ(nm) |
単結晶 | 17.1 |
パウダー | 18.6 |
クラスター | 5.4 |
多結晶 | 7.4 |
ラマン分光
| X線
(ダイヤ由来の回折ピークより) | NMR
(ピーク幅より) | ラマン
(ダイヤ由来のピークより) |
単結晶 | 回折ピークが強く、
結晶性は高い | 結晶性は高い | 結晶性は高い |
パウダー | 結晶性の高い成分
＋欠陥由来成分 | 結晶性の高い成分
＋アモルファス成分 | アモルファス成分
(sp2骨格)が存在 |
クラスター | 結晶性は少し低い | 結晶性は少し低い、
欠陥構造あり | 結晶性は少し低い |
多結晶 | 結晶性は低い | 結晶性は低い、
欠陥構造あり | 結晶性は低い |
いずれの手法でも結晶性、欠陥構造の有無を議論できる。X線回折では、結晶子サイズも算出できる。不純物の評価は固体NMR、ラマンが有効である。
分析機能と原理
カテゴリー
材料・素材
分類
ナノ材料