1 / 11

Nanoscale characterization of nautilus shell structure

Nanoscale characterization of nautilus shell structure. 教授 : 李旺龍 學生 : 黃國瑞 學號 :P46961051. Introduction. ˙ 目前大多數學者只專注於腹足綱軟體動物和貝殼類的研究上，它們主要的成分為霰石（ aragonite ），和一些有機化合物，例如 : 多離子性蛋白質和糖蛋白. ˙ 為了要了解這些化合物的自然晶體演變過程，有些學者開始著手於萃取、精鍊及使用鮑魚殼的蛋白質去製造出 CaCO 3 晶體在試管中.

breanna-kramer
Download Presentation

Nanoscale characterization of nautilus shell structure

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Nanoscale characterization of nautilus shell structure 教授:李旺龍 學生:黃國瑞 學號:P46961051

  2. Introduction ˙目前大多數學者只專注於腹足綱軟體動物和貝殼類的研究上，它們主要的成分為霰石（aragonite），和一些有機化合物，例如: 多離子性蛋白質和糖蛋白 ˙為了要了解這些化合物的自然晶體演變過程，有些學者開始著手於萃取、精鍊及使用鮑魚殼的蛋白質去製造出CaCO3晶體在試管中 ˙我們利用最新的掃描式電子顯微鏡（TEM）技術作關於鸚鵡螺的殼構造，也利用novel TEM範例準備方法去和腹足綱軟體動物及貝殼的殼構造做比較

  3. Experimental 穿透式電子顯微鏡(TEM)： 穿透式電子顯微鏡是利用電子束打在試片上，其中一部分電子會穿過試片，成為透射電子的信號加以分析試片。由於電子束的電子在空氣中運動會受到空氣分子撞擊而減低速度，所以整個系統對真空度要求極高。

  4. 掃瞄式電子顯微鏡(SEM)： 電子束打在試片時，在SEM可得到各種訊號，其中主要使用向後散射的電子，這些向後散射的電子其中有一種是回彈電子。這些回彈電子(能量約0~50eV)數目有可能比入射電子還多，稱為二次電子。因為二次電子的能量很低，在試片內部的二次電子在極短距離內即被吸收而無法射出試片表面。只有在極表面的原子所產生的二次電子才有機會彈出試片，因此SEM即是使用二次電子來顯象。

  5. What is FIB ? FIB 是英文 Focused Ion Beam的縮寫，依字面翻譯為聚焦離子束.簡單的說就是將Ga(鎵)元素離子化成Ga+，然後利用電場加速再利用靜電透鏡(electrostatic)聚焦，將高能量(高速)的Ga+打到指定的點，基本原理與SEM類似，僅是所使用的粒子不同( e- vs. Ga +)，透鏡型式(磁透鏡 vs. 靜電透鏡)位置不同 What is HRTEM ? HRTEM是英文HIGH RESOLUTION TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE的縮寫，中文解釋為高分辨穿透式電子顯微鏡，是用來觀察材料之高分辨結構以供檢測晶體的原子結構及缺陷 ，可做微區繞射分析(範圍<1 nm)化學元素成份分析及定量分析 (C5~ C92)

  6. 為了鑑定這些無機成分 ˙粉末使用filter 為420-mesh 過濾，然後用PW 1720 Diffractometer分析 ˙貝殼大小約為2X2cm盡可能切成平面，且內部和外部的表面組織分析使用advance Diffraction System X1 ˙都使用X-ray分析，2q範圍從10-90°且在室溫下進行 ˙利用FIB將Ga+離子束size是20nm 1000次且FIB可以透過螢幕觀看milling的過程使用高解析度的SEM顯微鏡 ˙TEM的觀察使用一個2010F的顯微鏡，加速電壓為200 kV，這種顯微鏡點分辨率為1.9nm

  7. Results and discussion ˙根據Ｘ-ray diffraction從微小的粉末(腹足綱軟體動物和貝殼類)可以知道鸚鵡螺也是由CaCO3組成 ˙利用x-ray diffraction 分析他殼的成分，證明為有組織的晶體結構

  8. a圖可以知道貝殼是由無機層和有機層交替組成a圖可以知道貝殼是由無機層和有機層交替組成 b圖是經過化學反應利用磷酸的侵蝕將大部分的無機層移除掉了 由以上可以得知貝殼薄膜為有機的成分

  9. C圖經由TEM畫面可以看出無機(暗的)和有機層(亮的)交替且再透過FIB可以看出橋型結構，且無任何礦物質在裡面C圖經由TEM畫面可以看出無機(暗的)和有機層(亮的)交替且再透過FIB可以看出橋型結構，且無任何礦物質在裡面 Bridge-like d圖是用更高倍率顯示其中一個橋型結構

  10. 使用HRTEM發現呈現出許多黑色的點在matrix film上，有些為3nm和5nm

  11. conclusions • 發現鸚鵡螺結構是相似於腹足綱軟體動物和貝殼類 • 我們也證實在第一次aragonite的奈米晶體發生在有機層(其建立在兩個無機平面)

More Related