扫描电子显微镜（SEM）是利用高能电子束对样品进行扫描并成像，以达到表征物质微观形貌的目的的新型电子光学仪器。

扫描电子显微镜（SEM）具有高分辨率、大景深、高保真度等特点，被广泛应用于生物科学、材料科学和工业生产等领域的显微研究。 正是由于扫描电子显微镜（SEM）具有如此优越的成像效果和如此广泛的应用，在未知成分分析领域，扫描电子显微镜（SEM）的作用也越来越受到人们的重视。

本文主要分享扫描电子显微镜（SEM）在未知成分分析领域的应用。

粘土矿物的表征

粘土矿物是指主要含铝、镁的含水层状硅酸盐矿物，包括膨润土、高岭土、蛭石、海泡石、伊利石、坡缕石、沸石、硅藻土、凹凸棒土等。 常规粘土矿物成分主要通过XRD晶型来区分，但对于混合粘土矿物，XRD分析往往不能得到满意的结果。 由于大多数粘土矿物具有特殊的显微形态，对混合样品进行扫描电子显微镜（SEM）成像分析，往往可以快速识别样品中的粘土矿物。

图1 混合粘土的扫描电子显微镜（SEM）谱图

图 1 是混合粘土的扫描电子显微镜 (SEM) 光谱图。 样品主要为两种粘土：长柱状粘土和块状粘土。 为了准确分析两种粘土的组成，通过提高扫描电镜的放大倍数对两种粘土的微观形貌进行了表征。

图2长管状粘土的扫描电子显微镜（SEM）谱图

图2是长管状粘土的扫描电子显微镜（SEM）谱图，如图 图中长管状粘土具有多孔网络结构，根据其粘土微观形态可推测样品中的长管状粘土为硅藻土。

图3块状粘土的扫描电子显微镜（SEM）谱图

图3是块状粘土的扫描电子显微镜（SEM）谱图，如图粘土有棒状 状结构，根据粘土的微观形貌推测样品中的块状粘土为凹凸棒土。 通过扫描电子显微镜（SEM）成像分析，我们可以快速分析出混合粘土主要由硅藻土和凹凸棒石组成。 对于一些复杂的混合体系，特别是非均质体系的混合粘土矿物，我们可以通过筛分、目视、洗涤等不同方法将其分离纯化，然后用扫描电子显微镜（SEM）对纯化后的矿土进行分析。 全方位成像分析作为快速识别粘土矿物成分的数据基础。

异物分析

异物分析是未知物成分分析中的一项重要内容。 通过对异物的成分分析，往往可以很快的找到异物产生的原因，并准确的得到解决的办法。 然而，传统的异物斑点往往很小，提取和分析难度大，最终得到的异物成分往往不直观准确。 扫描电子显微镜（SEM）的成像分析可以在不破坏异物点的情况下，为异物点的成分分析提供直观的线索和依据。

图4原纸扫描电子显微镜（SEM）光谱

图5发霉原纸扫描电子显微镜（SEM）光谱

图6灰尘扫描 原纸SEM图谱

图7 油渍原纸扫描电镜图

图4-7为原纸扫描电镜图 具有不同的异物（SEM）光谱。

如图4所示，对于无明显异物的原纸，其主要成分为植物纤维和树脂，表面无明显其他成分。

如图5所示，对于发霉的原纸，表面会出现明显的霉斑和霉斑。

如图6所示，对于尘土飞扬的原纸，表面会出现明显的颗粒状异物（主要是硅酸盐土和金属氧化物），有些尘土飞扬的原纸还会出现一些其他形态的异物 对不同形态的物质分别进行元素和光谱分析，可以快速、准确地确定各种形态异物的成分。

如图7所示，对于有油渍的原纸，异物一般直接浸入原纸中，其表面形貌不会发生较大变化。 这时就需要对原纸中的油渍进行分离纯化，进行相关分析才能准确判断异物的成分。 综上所述，利用扫描电子显微镜（SEM）光谱图对含有异物的原纸进行成像分析，可以快速直观地获取异物的相关信息，为异物成分分析方案的制定提供指导。 后期。

当然，扫描电子显微镜（SEM）在未知成分分析领域的应用远不止于此。 扫描电子显微镜（SEM）可以在失效样品的失效点分析、天然聚合物的鉴定和纳米材料的分析中发挥至关重要的作用。