利用增强型动态光散射技术测量黑色纳米浆料的粒度分布
动态光散射(DLS)是一种非常成熟的技术,基于对由颗粒的布朗运动引起的散射光波动的分析,用于测量分散在液体中的胶体或纳米颗粒的粒度,测量范围覆盖了纳米区域到几微米的粒度。但这种传统的 DLS 在不透明的介质中因为没有光透过样品而无效。此外,低热容的有机组分对入射激光的吸收所引起的热效应极为敏感,这种现象通常会被忽略。如果你将黑色墨水添加到乳胶分散体系中,就会发现它会明显影响粒度测量。
上图显示了通过离子表面活性剂稳定分散在水中的聚苯乙烯胶乳的实验结果,该胶乳颗粒通过电镜测试的平均直径为30nm。为避免浓度对测量产生影响,先将样品稀释至 0.001wt%,再对这种透明分散体系直接 用DLS分析。测定结果表明,平均流体动力学直径为 32 nm(图1中的蓝条)。但是,在向样品中添加 10wt%的黑色可溶性有机墨水(参见上图)后,我们测量的直径为 24 nm(图中的红条),即减少了 25%。注意,在该粒径计算中考虑了由添加墨水引起的样品粘度和折射率的变化,但由激光吸收引起的局部加热,导致样品温度和粘度发生局部变化,会使测量结果产生偏差。
为此,法国高端技术公司(Cordouan Technologies)利用他们擅长的激光/应用光学知识,为法国石油学会(IFPEN)创新性地开发了VascoTM增强型动态光散射纳米粒度分析仪用于原油分析。
为了解决这些问题,他们提出了一种新颖的样品池设计,增加背散射检测技术和控制样品厚度的功能。如图 2 所示,测量单元(样品池)的底部为玻璃棱镜的上表面,棱镜将入射的激光束引导到样品上。该结构以 135°的角度收集背散射的光信号。此外,样品池由机械系统密闭,玻璃棒上带有用以吸收透射光的光阱,可以通过设定玻璃棒的垂直位置控制样品的厚度和散射区域的大小。
VascoTM的独特之处在哪里? —— 在黑色液体中看纳米颗粒!
l 样品池配置创新:专 利双厚度控制器(DTC)减少多重散射和光吸收的影响
l 薄层分析模式:防止样品局部受热和多重散射
l 后向散射检测(135°):避免多重散射,增强小颗粒对比度
l 可测量黑色样品和原浓悬浮液,在不透明介质中具有更高的检测效率
l 无耗材耐溶剂样品池测量
l 专有反演算法给出有效的粒度分布分析
l 粒度测量范围 : 0.5nm 到 10μm
l 连续流动情况下,实现在线粒度动力学测量。
结合背散射检测DLS的两个改进,为不透明样品提供了更高的检测效率,并降低了仪器对多重散射现象的可能;将样品厚度控制在几十微米的功能,进一步限制了多重散射现象,并大大降低了激光热效应。这些创新使该仪器适用于墨水、油漆或浓缩乳液分析。采用该技术测定的图中的样品,获得了正确的结果。
该仪器已被广泛用于复杂介质中纳米颗粒的粒度表征,其性能远优于目前流行的传统动态光散射法纳米粒度仪。经过短短四年的发展,Cordouan Technologies构建的表征纳米和纳米材料的创新解决方案已经成为N3世界(纳米颗粒、纳米材料、纳米技术)的参考标准,主要应用于聚合物和功能化金属纳米粒子的合成、原油提取、化妆品凝胶质量的提高、胶状特殊油墨的开发、生物学研究和细胞分析等。他们Z负盛名的客户包括:
- 原油检测:
- 油墨和墨水(电子墨水、打印墨水)检测:
- 化妆品检测:
- 电池材料和浆料:
- 食品和医药:
— 其它:
全部评论(0条)
推荐阅读
-
- 【TN】动态光散射技术的原理解析
- 本文从布朗运动、光信号与粒径的关系入手,并解释了过浓样品的“浓度效应”,举例说明了光强、体积和数量分布之间差异的简单方式。
-
- 中科大利用光学天线与光场相干性实现亚纳米位移的光学测量
- 近日,中国科大利用光学天线与空间结构光场相互作用实现了亚纳米位移的测量。
-
- 使用纳米粒度仪表征纳米乳液的粒度分布
- 动态光散射是对纳米乳液粒度进行表征的理想技术
-
- JJG 1104-2015 动态光散射粒度分析仪检定规程解读
- 动态光散射粒度分析仪(DLS)是一种用于测量分散于液体中纳米/亚微米颗粒粒径及粒径分布的常规分析仪器,所适用的颗粒粒径范围从几纳米至大约1微米或至颗粒开始沉降时的粒径。
-
- Webinar | 5月19日 粒度仪线上交流会:动态光散射(DLS)技术篇
- 时间:2022年5月19日14:00-16:30
-
- 双电层对于动态光散射粒径测试结果的影响
- 本实验考察了不同NaCl浓度下200nm的聚苯乙烯球的粒径和Zeta电位随盐浓度变化的关系。研究表明,样品的双电层对于动态光散射检测颗粒的粒径结果具有贡献
-
- 【TN】动态光散射:自相关函数及其反演算法
- 微小颗粒粒径的动态光散射测量技术已经成为一种主要的纳米及亚微米级微小颗粒尺度的测量方法。
-
- 沃特世推出Zeta电位纳米粒度分析仪,助力提升生物疗法光散射测量的速度和灵敏度
- 沃特世推出Zeta电位纳米粒度分析仪,助力提升生物疗法光散射测量的速度和灵敏度
-
- 沃特世推出Zeta电位纳米粒度分析仪,助力提升生物疗法光散射测量的速度和灵敏度
- 沃特世推出Zeta电位纳米粒度分析仪,助力提升生物疗法光散射测量的速度和灵敏度
-
- BettersizeC400光学颗粒计数器 光阻法与角散射相结合的测量
- BettersizeC400光学颗粒计数器是丹东百特仪器有限公司新研制的具有国际先进水平的光阻与角散射结合的颗粒计数器。
-
- 光矢量分析技术实现大测量带宽光器件光谱响应的测量
- 基于光双边带调制的光矢量分析技术,实现了多维度、大测量带宽、高精度的光矢量分析,并采用理论分析与实验验证相结合的方式进行了初步研究。
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论