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應(yīng)用案例:二氧化硅微球

閱讀:867      發(fā)布時間:2023-5-23
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    納米二氧化硅微球為無定型白色粉末,常以溶液狀態(tài)保存。其微球顆粒無毒、無味,表面存在大量羥基和吸附水,具有粒徑小、比表面積大、分散性能好等特點,可廣泛應(yīng)用于生物材料、催化劑載體以及工程材料等領(lǐng)域。如今,納米二氧化硅微球的制備和應(yīng)用研究工作已成為一大熱點。

目前市面上有種類繁多的成品納米二氧化硅微球可供購買,但整體制備產(chǎn)業(yè)仍面臨許多問題。例如如何控制納米二氧化硅微球的形貌和粒徑,增加其單分散性等;如何解決納米二氧化硅微球的團(tuán)聚問題,使其在制備與貯運過程中不產(chǎn)生團(tuán)聚等。

這些問題不僅困擾著生產(chǎn)廠商,也難免讓購買微球的消費者產(chǎn)生疑慮——購買來的納米二氧化硅微球究竟質(zhì)量如何?若想打消此種疑慮,納米庫爾特粒度儀電阻法RPS可以助您一臂之力。

RPS又稱電阻感應(yīng)脈沖法,電解質(zhì)溶液中的顆粒通過納米孔時,在恒電流設(shè)計的電路中,導(dǎo)致電極間電阻產(chǎn)生瞬時變化,從而產(chǎn)生電流的瞬時變化,產(chǎn)生的電脈沖幅度與粒徑成正比。作為電學(xué)檢測原理方法,RPS不同于光學(xué)檢測方法,如動態(tài)光散射(DLS)、納米粒子示蹤(NTA)、納米流式等,與樣本光學(xué)性質(zhì)無關(guān)。納米庫爾特粒度儀(電阻法RPS)可在單顆粒水平對納米二氧化硅微球進(jìn)行粒徑濃度分析,檢測結(jié)果不受樣本光學(xué)性質(zhì)影響,能在3-5分鐘內(nèi)得到樣本納米二氧化硅微球完整、真實的粒徑濃度分布,可以助您快速了解手中的微球質(zhì)量

1不同廠家納米二氧化硅微球?qū)Ρ?/span>

不同廠家生產(chǎn)的納米二氧化硅微球往往采用了不同的生產(chǎn)工藝,導(dǎo)致在粒徑的分布上有所差別。筆者在市面上購買了四款粒徑為100nm的納米二氧化硅微球進(jìn)行了測試,結(jié)果如下:

img1 

通過納米庫爾特粒度儀的測試可以發(fā)現(xiàn),雖然四款產(chǎn)品都注明粒徑為100nm,但實際粒徑分布差異較大。在個別粒徑分布較寬的樣本中,甚至能檢測到粒徑200nm以上的顆粒。若使用這些單分散性較差的產(chǎn)品進(jìn)行實驗,想必會對實驗結(jié)果造成預(yù)期之外的影響,所以在選購納米二氧化硅微球時還需謹(jǐn)慎甄別。

 

2不同納米二氧化硅微球存放實驗

納米二氧化硅微球在運輸和儲存的過程中可能會產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象。大部分微球的最適保存溫度在2-8℃之間,但即使在同一溫度條件下進(jìn)行保存,不同微球的團(tuán)聚程度也有所不同。為了探究此問題,筆者選取了兩種納米二氧化硅微球進(jìn)行了存放實驗。在同一天使用納米庫爾特粒度儀對微球A和微球B進(jìn)行檢測,而后將兩種微球在4℃環(huán)境下進(jìn)行保存,并在第十天和第三十天取出進(jìn)行檢測。結(jié)果如下:

img2 

可以看到,微球A在存放過程中出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象,樣本粒徑分布變寬,大顆粒顯著增多,而微球B在存放過程中只產(chǎn)生了輕微的團(tuán)聚,說明微球B更為穩(wěn)定。在實際的儲存和使用中,團(tuán)聚現(xiàn)象會對購買者的使用造成一定的影響,此時就需要及時監(jiān)測,并通過改善保存條件或選擇穩(wěn)定性好的產(chǎn)品以減輕影響。

 

3總結(jié)

納米庫爾特粒度儀(電阻法RPS)在納米二氧化硅微球的質(zhì)量檢測應(yīng)用中有以下優(yōu)勢:

1. 方便快捷,在3-5分鐘內(nèi)即可得到樣本信息。

2.  單顆粒檢測,大小微球之間無互相影響,可得到真實的粒徑分布數(shù)據(jù)。

3.  納米二氧化硅微球進(jìn)行直接檢測,準(zhǔn)確度媲美電鏡。

4.  精準(zhǔn)的濃度測量,可分析不同粒徑范圍內(nèi)的顆粒濃度。

 


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