隨著納米技術的飛速發(fā)展,對納米材料的準確表征變得至關重要。高濃度納米粒度及zeta電位分析儀作為一種分析工具,能夠有效地對高濃度納米體系中的顆粒粒度和 Zeta 電位進行準確測量,為納米材料的研究、開發(fā)和應用提供了關鍵數(shù)據(jù)支持。
納米粒度分析原理:
1.光散射原理
-當光線通過含有納米顆粒的懸浮液時,顆粒會對光產生散射作用。根據(jù)麥克斯韋電磁理論,散射光的強度、角度分布等信息與顆粒的大小、形狀以及折射率等因素密切相關。高濃度納米粒度分析儀通過檢測不同角度的散射光強度,利用米氏(Mie)散射理論或夫瑯禾費(Fraunhofer)衍射理論等數(shù)學模型進行反演計算,從而得到納米顆粒的粒度分布信息。在高濃度情況下,儀器采用特殊的光學設計和算法來處理多重散射等復雜因素,確保測量結果的準確性。
2.動態(tài)光散射(DLS)技術(若適用)
-對于納米顆粒的布朗運動,根據(jù)斯托克斯 -愛因斯坦關系,顆粒的擴散系數(shù)與粒度相關。動態(tài)光散射技術通過監(jiān)測散射光強度隨時間的漲落,即自相關函數(shù),來計算顆粒的擴散系數(shù),進而得出納米顆粒的粒徑。在高濃度體系中,DLS 技術需要考慮顆粒間的相互作用對擴散行為的影響,通過合適的數(shù)據(jù)處理方法來修正測量結果,以準確反映納米顆粒的真實粒度。
高濃度納米粒度及zeta電位分析儀的使用注意事項:
1.樣品方面:
-濃度控制:高濃度樣品可能會引起多重散射,影響測量結果的準確性,一般需稀釋至儀器線性范圍內。同時,濃度也不能過低,否則可能沒有足夠的散射光進行測量。
-分散均勻性:確保樣品在分散劑中充分分散且均勻,避免出現(xiàn)團聚現(xiàn)象,否則會導致測量結果偏差。對于容易團聚的樣品,可適當增加超聲時間或攪拌速度,但要注意避免對樣品造成破壞。
-避免氣泡:樣品中不能有氣泡,因為氣泡會影響光的傳播和散射,導致測量結果不準確。在注入樣品時要緩慢操作,若有氣泡產生,需排除后再進行測量。
-樣品穩(wěn)定性:某些樣品可能會隨時間發(fā)生沉降、團聚或化學反應,影響測量結果。因此,在測量過程中要盡量保持樣品的穩(wěn)定性,必要時可采取恒溫、避光等措施。
2.儀器方面:
-校準維護:定期對儀器進行校準,包括電極校準、光路校準等,以確保儀器的準確性和穩(wěn)定性。每季度使用標準乳膠顆粒等進行光路校準,每月對電極進行保養(yǎng),如用王水活化鉑電極等。
-清潔衛(wèi)生:每次使用后,要及時清洗樣品池、電極等部件,防止樣品殘留造成污染。定期清理儀器內部的灰塵和雜質,保持儀器的清潔。
-環(huán)境要求:儀器應放置在干燥、清潔、無振動的環(huán)境中,避免陽光直射和溫度、濕度的劇烈變化,以免影響儀器的性能和測量結果。
-參數(shù)設置合理性:根據(jù)樣品的特性和測量要求,合理設置儀器的參數(shù),如溫度、測試次數(shù)、激光功率等。不同的樣品可能需要不同的參數(shù)設置,需要進行預實驗或參考類似樣品的測量經驗來確定參數(shù)。