纳米粒径仪是一种用于测量纳米尺度物质(通常在1到1000纳米之间)的粒径分布的仪器。这种设备主要在材料科学、化工、生物技术、药物开发和环保等多个领域中得到了广泛的应用。由于纳米材料的特异性质(如提高的表面积、增强的反应活性等),粒径测量变得尤为重要,以评估其物理和化学特性。

1.动态光散射(DLS):
-动态光散射是最常见的纳米粒径测量技术。原理是将激光光束照射在悬浮液中的纳米颗粒上,颗粒会散射光线。由于颗粒的布朗运动,散射光的相位会发生变化。通过测量散射光的强度随时间的波动,利用自相关函数可以得到粒径信息。
-DLS设备通常由激光、光探测器和计算机组成,能够快速、准确地测量粒径分布。
2.静态光散射(SLS):
-静态光散射测量通过分析散射光的强度和角度,来计算颗粒的粒径。与DLS不同的是,SLS关注的是光散射的强度分布,而不是时间变化,适用于较大颗粒的测量。
3.纳米颗粒跟踪分析(NTA):
-纳米颗粒跟踪分析是一种基于视频显微技术的测量方法。通过显微镜拍摄在液体中运动的纳米颗粒,并结合软件处理,分析颗粒的运动轨迹,可以推算其粒径。
-NTA可以为粒子的分布、浓度等提供详细信息,尤其适合对分散性较差的样品。
4.透射电子显微镜(TEM)与扫描电子显微镜(SEM):
-虽然这两种显微镜主要用于纳米结构的形态观察,但也可以测量粒径。在样品制备方面要求较高且过程相对复杂。
5.乳液电导法和声波法:
-乳液电导法通过测量颗粒在特定条件下引起的电阻变化来推算粒径。而声波法则是利用声波在颗粒中的传播速度变化来进行粒径测量。
应用场景:
1.材料科学:
-在新材料的开发中,用于表征纳米结构的大小和分布,确保材料性能的均匀性和稳定性。
2.制药行业:
-纳米药物传递系统的开发中,粒径的大小直接影响药物的释放速率和生物相容性,因此在药物开发阶段尤为重要。
3.环境监测:
-用于检测水、空气等环境中的纳米颗粒,以评估其对生态环境和人类健康的影响。
4.食品行业:
-在食品安全和质量的检测中,用于测量食品添加剂和纳米材料的粒径,以保证其安全性。
5.化工和涂料工业:
-在涂料和油墨的生产中,通过控制纳米颗粒的粒径,以提高材料的性能和产品的质量。
纳米粒径仪的维护与校准:
1.定期清洁:
-定期对粒径仪的探头和样品池进行清洁,避免样品残留对后续测量的影响。
2.软件更新:
-定期检查仪器软件的更新,确保各项功能的正常使用。
3.校准检查:
-定期使用标准原料进行校准,以保证测量结果的准确性。建议每季度至少进行一次校准。
4.记录维护日志:
-保留详细的维护记录,记录每次维护、校准和操作的情况,以便日后追溯问题。