国家标准计划《微束分析 分析电子显微术 核壳颗粒壳壁厚度的测量方法》由 TC38(全国微束分析标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 北京科技大学 。
71 化工技术 |
71.040 分析化学 |
71.040.50 物理化学分析方法 |
由核壳结构纳米颗粒组成的材料是近几年发展起来的一类新型纳米材料,其应用领域比较广泛。
在医学领域,核壳材料主要作为医药载体,将药物包埋在微球微囊内或负载在微球表面。
用微球和微囊技术包埋药物,可以提高药物在体内的半衰期、保护药物、改变药物在体内的分布、提高药物的吸收、实现脉冲式放压、提高靶向性等。
目前,中国的抗肿瘤药物市场以化疗药物为主导,占整体市场的63.4%,其他靶向药物包括小分子靶向药物,生物药等占29.1%,其余7.5%为免疫治疗药物。
随着仿制药集中采购试点和创新药物纳入医保,中国医药市场正在向创新驱动的市场转变。
到2020年,全球小分子靶向口服药物总体市场已达800亿美元,较上一年增长14.70%。
早前弗若斯特沙利文的数据显示,中国小分子肿瘤靶向疗法市场到2025年预计将达到1205亿元,2030年将进一步增至2070亿元。
在储能领域,核壳材料被用于改性电池性能的正极材料,2020年其产量是47万吨预计2025年将增至190万吨。
在催化领域,纳米稀土催化剂是一种结合纳米材料高表面活性与稀土在催化剂中的催化助剂特点而制备的一种高效汽车尾气净化催化剂。
纳米稀土催化剂在汽车发动机气缸内发挥催化作用,不产生CO和NOx无需尾气净化处理。
核壳结构改性的纳米稀土催化剂具有更高的催化活性。
随着纳米稀土催化剂在汽车尾气净化中应用,未来市场的经济效益有望突破250亿元。
微纳颗粒壳壁厚度是决定材料特性的关键因素之一。
在实际应用中,企业和测试机构通常使用TEM/STEM投影像测量纳米级壳层厚度以及检查厚度波动的均匀性等。
如何操作才能准确地测量核壳颗粒的壳层厚度?至今在国内外都还没有建立相关标准。
为了规范曲面厚度的测量方法,获得可靠的结果,迫切需要制定相关标准。
起草小组历经3年,把测试分析行业内通用的测量壳层厚度方法规范化,形成了一套便于操作且规范的测量方法。
该方法经华东师范大学、国标(北京)检验认证有限公司和鞍钢集团北京研究院有限公司三家单位验证,验证结果表明该方法的相对误差为4%。
综上所述,该测量方法具备了推广的必要性和可行性。
本标准可广泛应用于催化、医药载体、吸波、储能等领域的核壳材料、解决微/纳尺度核壳结构颗粒壳层厚度测量的技术问题。 本标准适用于TEM/STEM像表述的核层为5 nm?1 μm范围内各种核壳结构颗粒外表面包覆的纳米级壳层厚度的测量。适用于透射电子显微镜(TEM)或者扫描透射电子显微镜(STEM)所记录的微纳材料数字像以及透射电子显微镜配备的X射线能谱仪(EDS)或者电子能量损失谱仪(EELS)所记录的元素面分布图。同时也适用于胶片记录的模拟像经扫描仪转换的数字像。 本标准主要是规范所记录的微米/纳米核壳材料的壳层厚度测量方法。以实例结合理论阐述的方式,说明了壳层厚度的测量步骤及数据分析方法。主要内容包括:术语与定义;样品制备及要求;获取TEM/STEM像的方法及要求;利用极射赤面投影的极网测量厚度的步骤。附录给出相关的应用示例。