透射電子顯微鏡（TEM）作為電子顯微學中的重要設備，與掃描電子顯微鏡（SEM）并列，構成了現代電子顯微學的兩大支柱。TEM通過電子束穿透樣品來獲取圖像，因此樣品的多個物理特性，如厚度、導電性、磁性和分散性，都對最終的成像結果有著顯著的影響。在TEM樣品制備過程中，相較于SEM，TEM的制樣技術更為精細和復雜，需要根據樣品的具體特性來選擇最合適的制樣方法。本文將詳細討論在TEM樣品制備中如何選擇恰當的載網。

載網的基本概念與功能

載網在TEM樣品制備中扮演著至關重要的角色，它是用來支撐和固定樣品的多孔金屬片。常見的載網材料包括銅（Cu）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、鋁（Al）、鎢（W）、金（Au）以及尼龍等，其中銅網因其廣泛的適用性和成本效益而成為首選。載網的規格多樣，可以根據樣品的具體需求來選擇。為了確保樣品能夠穩固地附著在載網上，通常會在載網上覆蓋一層有機膜，這種膜被稱為支持膜。帶有支持膜的載網被稱為“載網支持膜”。支持膜是一種非晶質薄膜，厚度大約為20納米，它在電子束下應該是透明的，不與樣品發生化學反應，通常由塑料或碳材料制成。

載網的分類及其特性

1. 基礎載網支持膜：這種載網由金屬網和有機膜組成，有機層的主要作用是吸附和固定樣品，防止樣品從網孔中脫落，這對于納米級別的樣品尤為重要。

2. 碳支持膜：這種載網由金屬網、有機層和碳層構成，碳層的加入顯著提高了載網的導電性和導熱性，厚度一般在7-10納米之間，有助于減少樣品在電子束作用下的電荷積累和膜的破裂。

3. 微柵載網：這種載網在膜上制造微孔，使樣品能夠搭載在微孔邊緣，實現無膜觀察，從而提高圖像的對比度。它特別適合觀察管狀、棒狀、納米團聚物等樣品。

4. 超薄碳膜載網：在微柵的基礎上，疊加一層3-5納米的超薄碳膜，用于封閉微孔。這種載網適用于粒徑較細的納米材料，能夠獲得更清晰的觀測效果。

5. 純碳膜載網：當樣品使用的有機溶劑可能會溶解有機膜時，需要去除有機膜，僅留下碳膜。這種載網的碳膜厚度一般在20納米左右，適合進行高分辨率的觀察。

載網選擇的指導原則

對于在有機溶劑體系中的納米顆粒，推薦使用純碳支撐膜。

如果樣品是分散在乙醇或甲醇中的粉末樣品，普通的碳支持膜就能滿足需求。

在進行能譜分析銅元素時，應避免使用銅材質的載網，以免造成干擾。

載網的正確選擇對于TEM樣品制備至關重要，它不僅能夠確保樣品的穩定性，還能提高觀測效果，從而獲得更高質量的TEM圖像。通過細致的載網選擇和樣品制備，研究人員能夠更深入地探索材料的微觀世界，為科學研究和工業應用提供重要的數據支持。