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納米粉末體系中粒子的Zeta電位及粒度表征

更新時間:2023-04-25      點擊次數(shù):1018

納米粉末體系中粒子的Zeta電位及粒度表征

制藥、生物醫(yī)學(xué)、電子、光電子、能源、催化劑和陶瓷工業(yè)正在開發(fā)由各種材料組成的納米顆粒。這些顆粒通常在像水這樣的液體介質(zhì)中形成,或在形成后交替地分散。還會使用各種如醇類的非水相連續(xù)介質(zhì)。

這些材料的粒徑和粒徑分布(PSD)對最終用戶具有重要意義,因為它們會影響到關(guān)鍵的膠體性能,如流變學(xué)、薄膜光澤度、表面積和包裝密度等。此外,為了防止細顆粒團聚,必須采取一定的步驟防止顆粒因液體介質(zhì)中的顆粒間碰撞而粘在一起(聚集)??梢酝ㄟ^創(chuàng)建一個粒子間的電能壘/或空間能壘來解決聚集問題。對于非常細的顆粒,可能需要電勢壘和空間勢壘的結(jié)合來防止聚集。

1Zeta 電位測量

粒子電勢壘的強度是用一種被稱為“zeta勢"的電勢來測量的,目前電位測試方法主要有微電泳法和電聲法,在用電泳法測試電位時存在一個很大的缺陷,需要對樣品進行稀釋,但稀釋過程中離子可以在顆粒表面吸附或解吸從而導(dǎo)致Zeta電位改變,而且當顆粒尺寸減少到納米尺寸范圍時,由于微粒子散射光的多普勒展寬,微電泳中使用的光散射方法變得越來越難以使用。相比之下采用電聲原理測Zeta電位時不僅可以進行原液測試,同時還能避免因顆粒尺度的減小而無法測試的問題。

用電聲方法測量粒子的電動學(xué)特性時,主要是粒子在外加電場中進行電泳運動,如果粒子和液體之間存在密度差,這種運動將產(chǎn)生交替的聲波。此外,用超聲電聲法測試時儀器還能看到不同PH值下的Zeta電位值。

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             圖1顯示了8.3%wt固體細粒(約270nm顆粒直徑)二氧化鈦系統(tǒng)的ζ電位隨pH的變化

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2顯示了60nm10% wt二氧化硅顆粒體系上的電位滴定結(jié)果。

2、粒度分布測試

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3顯示了在兩個相當單分散的聚苯乙烯乳膠系統(tǒng)和圖2中所示的二氧化硅系統(tǒng)上疊加的高分辨率PSD結(jié)果

該粒度分析儀基于zhuanli毛細管水動力分餾(CHDF)技術(shù),當樣品顆粒在毛細管中流動時,可以根據(jù)大小進行分離。這些粒子在毛細管出口由一個在線探測器檢測到,通常是一個紫外線(UV)探測器。粒子的大小由粒子在毛細管中的洗脫或通過的時間給出。這個洗脫時間只取決于顆粒的水動力大小,與顆粒的化學(xué)成分和密度無關(guān)。并且由于CHDF技術(shù)的高分辨率粒徑分餾能力,真正的PSD數(shù)據(jù)可以在不到15分鐘內(nèi)生成,與傳統(tǒng)的測量方法相比較具有分辨率高、測試時間短以及測試范圍廣等優(yōu)點。


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胤煌科技(YinHuang Technology)是一家專注于為醫(yī)藥、半導(dǎo)體及化工材料等行業(yè)提供檢測分析設(shè)備及技術(shù)服務(wù)的高科技公司,致力于為客戶提供全面、準確的檢測分析和解決方案。主營產(chǎn)品包括不溶性微粒分析儀,可見異物檢查分析儀,原液粒度及Zeta電位分析儀,CHDF高精度納米粒度儀,高分辨納米粒度儀,溶液顏色測定儀,澄清度測定儀等,公司自主研發(fā)的YH-MIP系列顯微計數(shù)法不溶性微粒儀、YH-FIPS系列流式動態(tài)圖像法粒度儀,YH-FIPS系列微流成像顆粒分析儀已經(jīng)在生物醫(yī)藥、半導(dǎo)體及材料化工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.

 


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