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El principio básico de la medición de nanopartículas mediante el método de dispersión dinámica de la luz es el movimiento browniano de las nanopartículas básicas. Se han desarrollado diversos métodos de medición, entre los cuales la espectroscopia de correlación de fotones (PCS) ha sido el más utilizado. La gran mayoría de los instrumentos de medición de nanopartículas en el mercado hoy en día se basan en tecnología espectroscópica de correlación de fotones, por lo que la literatura anterior a menudo equiparaba la dispersión dinámica de la luz con la espectroscopia de correlación de fotones.
(1) Método de dispersión de luz dinámica visible.
El método fue propuesto por el Dr. Carr de NanoSight, Reino Unido. Su principio básico es que las nanopartículas suspendidas en un líquido se dispersarán bajo la irradiación láser porque el índice de refracción de las partículas es diferente al del líquido, formando un haz de luz. partícula. Capture continuamente imágenes de movimiento browniano de partículas de luz, registre la trayectoria de las partículas y luego analice estos movimientos. Después de procesar la trayectoria, el tamaño de partícula se puede obtener mediante la fórmula de Stocks-Einstein. Este método se debe a la La trayectoria del movimiento browniano de cada partícula se rastrea y procesa matemáticamente, por lo que se puede obtener una velocidad superior a la del método PCS existente. .Resolución de granularidad mucho más fina.
Para las partículas aglomeradas, la forma de las partículas de luz dispersada es diferente a la de una sola partícula, lo cual es fácil de distinguir. por lo tanto, este método se puede utilizar para medir partículas fácilmente aglomeradas y partículas mixtas de diferentes sustancias de manera más efectiva.
Cuando se utiliza el microscopio, se determina el campo de visión y la profundidad de campo, es decir, se determina el volumen de medición, por lo que se registra Se mide el número de todas las partículas en el volumen y también se puede obtener la concentración de partículas.
Debido a que este método puede observar directamente el movimiento browniano de las nanopartículas, este método se denomina "dinámica visual". Método de dispersión de luz".
(2) Método de dispersión de luz dinámica de rejilla inducida electroforéticamente
Este método fue propuesto por Shimadzu Corporation de Japón en 2009. Su principio básico es que la suspensión de nanopartículas se coloca alternativamente. En la lámina del electrodo, la concentración cambiará con la alternancia de la polaridad del electrodo. Cuando se carga el electrodo, las nanopartículas se moverán hacia el electrodo positivo bajo la acción de un campo eléctrico, formando un área de alta concentración, produciendo un efecto de rejilla y luego cambiando el electrodo.
Polaridad, las nanopartículas se difundirán en la dirección opuesta y la rejilla inducida desaparecerá gradualmente. Difusión de partículas grandes Más lenta, mientras que las partículas más pequeñas se difunden más rápido. Si un rayo láser pasa a través de la rejilla inducida para producir, el fotodetector recibe la luz dispersada y, de acuerdo con el proceso de cambio medido de la luz dispersada, se utiliza la fórmula de Stock-Einstein para obtener la distribución del tamaño de las partículas.
Lo que se mide en este método es la luz dispersada de la rejilla inducida formada por las nanopartículas, no la luz dispersada de las nanopartículas. Por lo tanto, este método tiene una alta relación señal-ruido y una buena repetibilidad. Al mismo tiempo, una pequeña cantidad de impurezas más grandes mezcladas en la muestra, las partículas no son sensibles. Puede utilizarse para medir nanopartículas de alta concentración. Se informa que el límite inferior de medición de este método puede alcanzar los 0,5 nm.
(3) Método de dispersión de luz dinámica hacia atrás
Al aplicar la espectroscopia de correlación de fotones tradicional, para evitar la dispersión múltiple (dispersión múltiple), la concentración de la muestra es estrictamente limitada y la absorbancia de la muestra en la longitud de onda de trabajo no debe exceder 0,04 cuando la muestra se recoge a 90 °C. Dentro de este límite, las muestras de espectroscopia de correlación de fotones convencional tienen una concentración extremadamente baja y una apariencia clara. Real. En general, la concentración en volumen de la mayoría de los productos coloidales es superior al 5% y la apariencia es turbia.
No es cómodo de usar y puede alterar la estabilidad de los coloides malos; por otro lado, el análisis del tamaño de partículas de la espectroscopia de correlación de fotones tradicional se ve fácilmente afectado por la contaminación externa. Por lo tanto, se debe aplicar y nacer la técnica de dispersión de luz dinámica hacia atrás que se puede utilizar para el análisis del tamaño de partículas de partículas nanocoloidales de alta concentración.
La solución para aumentar la concentración de medición es garantizar que el volumen de dispersión sea lo suficientemente pequeño como para reducir la luz dispersa múltiple en la luz de señal. La proporción en. Además, el transmisor y el receptor se colocan en el mismo lado de la muestra, es decir, se mide la señal de luz retrodispersada y, al controlar adecuadamente el tamaño del área de dispersión, se puede obtener un efecto más ideal de supresión de la dispersión múltiple. Según informes
el El analizador de tamaño de partículas VASCO de Cordouan Technologies utiliza este protocolo para medir la concentración por volumen aumentada al 40 %.
En la figura se muestra otra mejora en la medición de luz retrodispersada. La luz del láser pasa a través de un optoacoplador 2+1 hacia una fibra monomodo.
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