原子力显微镜在涂层分析中的应用

原子力显微镜（ＡＦＭ）是近年来迅速发展起来的一种重要的分析测试工具。本在简述ＡＦＭ工作原理的基础上,综述了ＡＦＭ在涂层分析若干方面的新应用,并对ＡＦＭ在涂料领域的应用前景作了展望。     

原子力显微镜在高分子研究中的应用

原子力显微镜(AFM)作为一种新型纳米显微技术,具有分辨率高、样本制作方便等优点,在高分子研究中获得广泛的应用,本文综述了其在高分子研究领域中的一些应用进展。     

原子力显微镜在晶体生长机理研究中的应用

长期以来,晶体生长机理的研究大多是间接的理论分析。原子力显微镜具有原子、分子级分辨率且能在溶液等环境下工作,为我们提供了一个直接观测研究晶体生长界面过程的全新有效的工具。观察和研究的结果表明：关于光滑界面生长动力学的BCF模型、关于杂质对台阶生长阻碍作用的C-V模型等已受到冲击与挑战;关于晶面结构各向异性对晶体生长影响的研究已有新的内容;生物大分子晶体生长机理的研究面临极好的发展机遇。借助于原子力显微镜的观察研究工作,晶体生长理论可望有新的突破。     

原子力显微镜在蛋白质晶体生长研究中的应用

原子力显微镜(AFM)的发明是二十几年来表面扫描和成像技术领域中重要的进展之一,由于具有原子级的分辨率,并可在液态环境中进行实时扫描,AFM已成为蛋白质晶体界面研究的有效工具之一.本文将讨论AFM在蛋白质晶体研究中取得的成果,包括在晶体形核、晶体生长及晶体缺陷研究等方面的最新进展.     

原子力显微镜在页岩储层表征中的应用进展

综述了原子力显微镜在页岩孔隙表面力学性质方面的应用进展,总结了原子力显微镜在页岩表面形貌和孔隙结构方面的应用,包括页岩表面粗糙度的主要表征参数以及孔隙结构的表征方法,介绍了分水岭法识别孔隙结构的优势,展示了原子力显微镜在页岩表面力学性质方面的应用,包括杨氏模量、粘附力和表面电势的表征,展望了原子力显微镜在孔隙结构和力学性质表征方面的应用前景,进一步增强对原子力显微镜在页岩孔隙结构和力学性质的应用上的认识。     

原子力显微镜在聚氨酯材料性能分析中的应用

简述了原子力显微镜（AFM）探测物体表面形貌的工作原理和操作模式，介绍了AFM在观察聚氨酯（PU）材料微相分离、复合树脂的相容性的应用情况，综述了AFM应用于PU材料研究的新进展。     

原子力显微镜在生物制品中的应用

原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)是Binning等在1986年研制出来的,是一种揭示生物结构与性能的有力工具,具有比传统电子显微镜更高的放大倍数和极高的分辨率,能对从分子到原子尺度的结构进行三维成象和测量,可以在生理条件下实时进行,甚至能对生物样品进行纳米操纵。     

原子力显微镜在水泥熟料单矿物早期水化产物研究中的应用

用原子力显微镜的轻敲模式对溶胶一凝胶法制备的C3S和C3A的早期水化进行了研究,结果表明：用溶胶一凝胶法制备的水泥熟料单矿物CsS颗粒表面球状突起为30～50nm;C3A颗粒表面球状突起为50～100nm。C3S初期水化产物形态有凝胶状、层状、颗粒状及纤维状;水化24h,在某些区域可观察到凝胶状、层状以及颗粒状水化产物。C3A初期水化产物形态为凝胶状和颗粒状;水化32h,某些区域可观察到结晶度较好的板状物,取向生长并具有层状结构,层状结构由成对生长的直径约100nm的纤维状物质组成。     

扫描探针显微镜在高分子材料中的应用

本文简单介绍扫描探针显微镜的工作原理及其在高分子领域中的应用。     

原子力显微镜(AFM)在石英薄片表面形貌分析中的应用

介绍了研究石英中杂质赋存状态的重要性以及原子力显微镜在石英表面分析中的应用,结果通过原子力显微镜我们能够看到石英表面颗粒分布均匀,结构致密,颗粒没有大尺度的起伏等表面结构,并且利用它高的分辨率得到了石英表面纳米级别的微观形貌,为后续的确定杂质赋存状态做了准备。     

利用原子力显微镜研究聚酰亚胺／纳米SiO2复合材料

通过均苯四甲酸二酐与4，4’-二氨基二苯基醚缩聚反应制备了聚酰胺酸（PAA）。采用溶胶-凝胶法和超声波机械共混法制备了不同纳米SiO2含量的PAA／纳米SiO2共混胶液，经高温亚胺化得到聚酰亚胺（PI）／纳米SiO2复合材料。利用原子力显微镜（AFM）对PI／纳米SiO2复合材料与杜邦公司的KAPTON耐电晕复合材料及其电晕试验后的复合材料进行了表面形貌、结构和性能比较。结果表明，溶胶-凝胶法和超声波机械共混法制备的PI薄膜中的无机相是无定形的，而KAPTON薄膜中的无机相是缨束状的，具有取向的微观结构。超声波机械共混法具有很好的分散作用，而其有机相与无机相之间结合力较溶胶-凝胶法弱。     

原子力显微镜在纳米材料表面形貌及粒度的研究

在探测纳米尺寸上、分子水平上的表面形貌,原子力显微镜是最先进的测试工具之一。文章主要是在室温大气条件下,用原子力显微镜分别对液相化学沉淀法制备的羟基磷灰石（HAP）粉体,压片后在马福炉中用不同的温度和时间烧结,得到不同烧结状态的样品表面进行扫描成像,并用原子力显微镜分析软件分析发现羟基磷灰石样品颗粒的平均尺寸随温度升高而增大的变化趋势。并用RISE-2008型激光粒度分析仪测样品颗粒粒度作对比测试印证原子力显微镜测试结果的可靠性。     

原子力显微镜在质子交换膜燃料电池表/界面现象中的应用

综述了原子力显微镜（AFM）的技术特点及其在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）表/界面现象研究中的应用,总结了利用AFM多种模式表征质子交换膜和催化层的表面性质、界面结构、质子传导机理以及电化学活性方面的研究进展。除此之外,AFM可以在燃料电池工作条件下对电化学反应过程进行监控, 实时观察PEMFCs中的电化学行为,是研究PEMFCs中质子传导机理和电化学活性的一种有效手段。AFM研究对质子交换膜的合成与改性具有一定的指导意义,同时也为催化剂等其他关键材料的制备提供了参考,为PEMFCs中电化学反应过程的研究开辟了更多的方向,具有良好的发展前景。     

原子力显微镜研究萎锈灵对玉米黑粉菌细胞壁的影响

用原子力显微镜研究了不同浓度萎锈灵药物对玉米黑粉菌表面的形貌的影响。结果发现黑粉菌经过萎锈灵作用后表面出现很多无规则的小坑,通过表征统计表明菌体坑的数目随着药物浓度增加而增加,而菌体坑的深度没有改变。对萎锈灵作用玉米黑粉菌的影响有了进一步的认识。     

基于原子力显微镜的角砾岩微观力学性质研究

角砾岩破碎带是隧道施工中比较常见的不良地质现象,对于角砾岩多为宏观尺度上的力学性质研究,很少涉及微观尺度上的矿物力学特性。本文通过扫描电子显微镜(SEM)观测角砾岩矿物组成成分,借助原子力显微镜(AFM)获得矿物成分的杨氏模量,根据材料随机模型获得宏观杨氏模量。研究结果表明：角砾岩岩样的矿物组成和体积占比分别是：石英占比20%,钾长石占比40%,斜长石占比40%;AFM测出岩样中石英、钾长石、斜长石三种矿物的杨氏模量为99.13 GPa、91.78 GPa、63.36 GPa;角砾岩材料随机模型杨氏模量为81.20 GPa。本文提出一种基于原子力显微镜的微观岩石测试方法,测得角砾岩岩样的组成成分和微观力学性质,为从岩样中获得力学性质提供了一种新型的研究方法。     

原子力显微镜研究鱼鳞胶原蛋白的溶液聚集行为

用原子力显微镜(AFM)考察了样品质量浓度、溶液pH及温度对鱼鳞胶原蛋白溶液聚集态的影响。结果表明,在pH2.7的醋酸溶液中,当鱼鳞胶原蛋白质量浓度为10μg/mL时,鱼鳞胶原蛋白主要以单体和线性小聚集体形式存在,随着质量浓度继续增大,胶原分子开始自组装形成网状结构,当质量浓度达到4 mg/mL时,形成无规线团结构;而在pH7.2的Tris-HC l溶液中,即使在10μg/mL的低质量浓度下,鱼鳞胶原蛋白也能自组装成不规则的片状聚集体,并通过横向融合形成多孔网状结构。随着质量浓度的增大,纤维直径和高度明显增加;鱼鳞胶原蛋白在40℃处理1 h,其聚集行为发生明显改变,聚集体由线性变为球状;当处理温度升至80℃时,其高级结构基本被破坏,AFM图像上只可见少许不规则分布的团状聚集体。     

用原子力显微镜研究聚乙烯醇分离膜的结构

分别用饱和硫酸钠/氢氧化钠溶液和丙酮作为凝固浴制备聚乙烯醇（PVA）分离膜,在原子力显微镜（AFM）下观测发现：前者膜的表面结构与致密膜相似,后者则呈现出平均孔径为53nm的多孔膜结构,但二者都具有球粒状结构.实验证实,选用适当的凝固浴才能制备出聚乙烯醇多孔膜.     

在仪器分析课中开设原子力显微镜实验的探讨

简要介绍了原子力显微镜的基本工作原理及其在科研和生产实践中的广泛应用,阐述了在仪器分析课程中开设原子力显微镜有关实验的必要性和重要意义,结合作者本人在教学和科研方面的经验,指出了在仪器分析课中开设原子力显微镜有关实验的建议。最后,以分析石墨烯薄膜的形貌特性为例,描述了原子力显微镜在仪器分析实验课中的具体应用。     

原子力显微镜技术研究重组人内皮抑素对内皮细胞的作用

目的应用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)技术研究重组人内皮抑素(recombinant human endostatin,rhES)对内皮细胞的作用。方法采用MTT法检测不同浓度的rhES(0.05~2.4μg/ml)对人脐静脉内皮细胞ECV304增殖活力的影响;分别用0.8和2μg/ml的rhES处理ECV304细胞,应用AFM观察内皮细胞整体形貌的变化,SPI 3800 New DFM动力显微镜观察ECV304细胞表面局部形貌的变化。结果 rhES可明显抑制ECV304细胞增殖,且呈剂量效应(P0.001);rhES可降低贴壁的ECV304细胞的厚度,且呈剂量依赖效应,使较光滑的细胞表面变粗糙,产生了一些微小的突起;经rhES处理的ECV304细胞表面结构呈现不规则的变化。结论 AFM技术具有样品制备简便和分辨率较高等优点,适合贴壁培养细胞的原位观察。