常用的透射电镜（TEM）之铜网选择

常用的透射电镜（TEM）之铜网选择发布时间：2024-07-03

铜网、碳支持膜、微栏、超薄碳膜、多孔膜区别

铜网是一种常见的透射电子显微镜（TEM）样品载体，它用于支撑和固定样品以供观察。如果载体是由铜制成的，则被称为铜网；相应地，如果载体材料是镍、钼、金或尼龙，它们分别被称为镍网、钼网、金网和尼龙网。铜网，有时也被称作"裸网"，在生物样本制备中尤为常用，可以与切片机配合使用。

在制备过程中，铜网通常放置在水槽中，利用其网状结构来捞起样品。随后，样品会经过喷碳处理，这一步骤有助于增强样品的导电性和稳定性，确保在电子显微镜下的观察过程中样品不会因电荷积累而受损。

此外，为了确保样品在载网上的稳定性，通常会在载网上覆盖一层有机膜，这种膜被称为"支持膜"。带有支持膜的载网能够为样品提供一个稳固的附着面，防止样品在观察过程中从载网的孔隙中滑落。当样品与支持膜接触时，它们会牢固地吸附在膜的表面，从而保证在电子显微镜下的清晰观察。

通过这种方式，铜网和支持膜共同为电子显微镜下的样品观察提供了一个稳定和可靠的平台，使得科研人员能够对样品进行精确的分析和研究。金鉴实验室配备的2台TF20场发射透射电镜，具备较高的分辨率，通过TEM技术，科研人员能够观察到材料的微观形貌、颗粒尺寸、微区组成等，为材料的深入研究提供了强有力的支持。

在电子显微镜的观察过程中，样品放置在载网上，而载网通常覆盖有一层有机支持膜。当电子束照射到这些载网支持膜时，可能会引起电荷积累，导致样品放电、飘逸或跳动，甚至支持膜破裂。为了避免这些问题，科研人员会在支持膜上喷涂一层碳，以提高其导电性，从而获得更好的观察效果。这种经过喷碳处理的载网支持膜被称为“碳支持膜”，其膜厚一般为10-20纳米。

从成本效益和使用效果来看，铜网因其经济实惠而被广泛采用。因此，当人们提到“铜网支持膜”、“碳支持膜”、“碳膜”或“方华膜”时，通常是指铜网上喷涂了支持膜并进行了喷碳处理。在某些情况下，人们可能会简称其为“铜网”。

微栅支持膜是一种特殊的支持膜，它在制备过程中会在薄膜上制作微孔，因此也被称为“微栅支持膜”。这种膜的厚度一般在15-30纳米之间。微栅支持膜的主要优势在于，它能够将样品固定在微孔边缘，实现“无膜”观测，从而改善图像的对比度。这种支持膜特别适用于观察管状、棒状或纳米团聚物等样品，尤其是在高分辨率成像时，能够提供出色的效果。在实验中，捞取样品通常使用碳支持膜或小孔微栅。小孔微栅的表面实际上也覆盖有一层超薄的碳膜。在进行高分辨率成像时，样品的厚度应控制在20纳米以下，因此，通常只需使用粒径在20纳米以下的粉体样品。即使是较大的颗粒，也有可能被包裹在微栅中，实现离子减薄。

超薄碳膜是另一种支持膜，它在微栅的基础上叠加了一层非常薄的碳膜，厚度大约为3-5纳米。这层超薄碳膜的目的是封闭微孔，尤其适用于分散性极好的纳米材料，如10纳米以下的样品。多孔碳支持膜结合了普通碳支持膜和微栅支持膜的特点。普通碳支持膜主要用于观察样品的形态和分散性，而微栅支持膜则主要用于高分辨率成像。多孔碳支持膜由于具有较大的支持面积和表面偶尔存在的微孔，既可以用于考察纳米微粒的分散性，也可以用于获取形态像和高分辨率像，是一种非常实用的支持膜产品。

长度不等的纳米管高分辨，选用哪种膜最好?

观察纳米管通常有两个主要目的：首先，是评估其长度，这通常通过低倍率观察来实现；其次，是细致观察管壁结构，这需要使用高倍率成像技术。

1.长度评估：当目标是测量纳米管的长度时，低倍率观察提供了足够的视野范围，使得可以对纳米管的整体长度进行评估。这种方法适用于快速筛选和初步尺寸分析。

2. 管壁结构分析：对于需要深入研究纳米管壁的微观结构的情况，高倍率观察是必不可少的。高分辨率的成像技术能够揭示管壁的细微特征，包括壁厚、缺陷以及可能的内部结构。

在进行高倍率观察，尤其是高分辨率成像时，微栅膜或多孔膜因其独特的结构而展现出卓越的效果。这些膜不仅能够满足低倍率下对样品长度的观察需求，还能在高倍率下提供清晰的细节，满足高分辨率成像的标准。然而，要充分发挥微栅膜的优势，选择一台高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）是至关重要的。

优质的碳支持膜虽然能够为碳纳米管壁等样品提供高分辨率的成像，但其效果通常无法超越微栅膜。原因在于微栅膜上存在微孔，这些孔洞允许样品在孔洞处被观察，从而减少了背景的干扰。相比之下，碳支持膜由于缺少孔洞，其膜层背景可能会对高分辨率成像造成一定的影响。

对于粉末样品的观察，同样的原则适用。微栅膜上的微孔能够减少样品与膜之间的接触面积，从而降低背景噪声，提高成像质量。因此，在进行高分辨率成像时，根据样品的特性和所需的成像效果，选择合适的支持膜类型是至关重要的。

纳米和生物材料，用什么铜网支持膜合适？

在TEM样品制备中，选择合适的铜网支持膜至关重要。根据金鉴实验室的专业知识，不同材料和研究目的需要不同类型的铜网支持膜。当您首次购买碳支持膜时，可能会面临选择合适目数的铜网支持膜的难题。在制备纳米材料时，选择300目或230目的铜网碳支持膜通常更为合适；而在制备生物材料，如切片样品时，200目或150目的铜网碳支持膜则更加适宜。对于需要观察高分辨率图像的纳米材料（小于50纳米），使用微栅支持膜是更佳的选择。这种膜通过在薄膜上形成微孔，能够使样品固定在微孔边缘，实现接近"无膜"的观测效果，从而提高图像的对比度和清晰度。

如果所制备的纳米材料尺寸更小（小于10纳米），并且样品具有极佳的分散性，那么超薄碳支持膜将是最佳选择。这种膜在微栅的基础上增加了一层极薄的碳膜，有助于阻挡微孔，减少对样品的干扰，从而获得更清晰的图像。不过，这种选择的前提是使用高分辨率电子显微镜，即加速电压在200kV以上的设备。如果使用的是100kV的电子显微镜，那么选择微栅膜可能就没有那么必要了在选择碳支持膜时，需要根据样品的特性、所需分辨率以及使用的电子显微镜的性能来综合考虑，以确保获得最佳的观测效果。

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