
平均粒径:表征样品中纳米颗粒尺寸的集中趋势,通常以数量、体积或强度为权重计算得出的平均值。
粒径分布:描述样品中不同尺寸纳米颗粒的相对含量或出现频率,是评估样品均一性的关键指标。
多分散指数:用于量化粒径分布的宽度或均一程度,PDI值越小,表明颗粒尺寸分布越均匀。
Zeta电位:测量纳米颗粒表面电荷特性,用于预测其胶体分散体系的稳定性。
颗粒浓度:测定单位体积分散液中纳米颗粒的数量或质量浓度。
团聚状态分析:评估纳米颗粒是否发生聚集或团聚,以及团聚体的尺寸和强度。
比表面积:通过粒径数据间接计算或直接测量得到单位质量颗粒的总表面积,与活性密切相关。
形态学参数:虽然主要依赖成像技术,但可与粒径数据关联分析颗粒的球形度、长径比等。
流体力学直径:颗粒在液体中运动时所表现的等效球体直径,是动态光散射等技术的核心测量结果。
散射光强分布:记录不同尺寸颗粒对入射光的散射强度,是反演粒径分布的基础原始数据。
1-10纳米:超细纳米颗粒范围,通常需要高分辨率技术如透射电镜或小角X射线散射进行准确表征。
10-100纳米:典型的纳米材料核心尺寸范围,动态光散射、激光衍射等多种技术适用。
100-500纳米:亚微米颗粒范围,激光衍射和静态光散射技术在此范围内表现出色。
单分散样品:粒径分布非常狭窄的样品,要求检测仪器具有高分辨率和灵敏度。
多分散宽分布样品:包含从纳米到微米级宽范围尺寸的混合体系,对检测方法的动态范围要求高。
高浓度悬浮液:颗粒浓度较高的体系,可能需要稀释或采用适合高浓度检测的背散射光技术。
低浓度悬浮液:颗粒浓度极低的样品,需要高灵敏度的仪器以避免信号被噪声淹没。
有机溶剂分散体系:纳米颗粒分散在非水溶剂中,需确保仪器兼容此类溶剂且折射率参数设置正确。
生物介质分散体系:如细胞培养基、血清等复杂生物流体中的纳米颗粒,背景干扰大,表征挑战高。
高温高压等极端条件:在特殊工艺或反应条件下进行原位粒径检测,对仪器有特殊设计要求。
动态光散射:通过分析纳米颗粒布朗运动引起的散射光波动来测量流体力学直径及分布,适用于亚微米以下的颗粒。
激光衍射:基于夫琅禾费衍射或米氏散射理论,通过测量散射光角度分布来反演颗粒尺寸,范围从几十纳米到几毫米。
透射电子显微镜:直接成像技术,可提供颗粒的直观形貌和精确的颗粒尺寸,但样品制备复杂且统计代表性可能不足。
扫描电子显微镜:用于观察颗粒表面形貌和尺寸,对于大于几十纳米的颗粒成像效果较好。
原子力显微镜:通过探针扫描获得颗粒的三维形貌和高度信息,适合沉积在平整基底上的颗粒尺寸测量。
纳米颗粒跟踪分析:直接跟踪视场内每个颗粒的布朗运动轨迹,从而计算粒径分布和浓度,兼具单颗粒与群体统计特性。
小角X射线散射:基于X射线在纳米尺度上的散射效应,能测量整体样品的统计平均尺寸、分布及形状,适用于固体或液体样品。
离心沉降法:根据斯托克斯定律,颗粒在离心力场下的沉降速度与尺寸相关,可用于测量高密度或易团聚的颗粒。
电泳光散射:结合电泳和光散射技术,主要用于测量纳米颗粒的Zeta电位,间接评估其尺寸稳定性。
共振质量测量:使用微纳谐振器检测单个颗粒吸附引起的共振频率变化,从而高精度地测量其质量与尺寸。
动态光散射仪:核心仪器,配备激光器、高灵敏度光电探测器和相关器,用于自动测量纳米颗粒的流体力学直径和PDI。
激光粒度分析仪:通常集成激光衍射和静态光散射技术,测量范围宽,适用于从纳米到微米级的颗粒体系。
透射电子显微镜:超高真空电子光学仪器,配备高分辨率CCD相机,用于纳米颗粒的形貌观察和尺寸精确测量。
扫描电子显微镜:利用聚焦电子束扫描样品,产生二次电子等信号成像,用于微纳米颗粒的表面形貌分析。
原子力显微镜:精密机械探针扫描系统,能在大气或液体环境下对表面纳米颗粒进行三维成像和尺寸测量。
纳米颗粒跟踪分析仪:集成激光光源、高灵敏度相机和专用分析软件,可实时可视化并分析颗粒的布朗运动。
小角X射线散射仪:由高强度X射线源、精密样品台和二维探测器组成,用于研究纳米颗粒在溶液或固体中的结构。
离心沉降粒度仪:内置高速离心机和光学检测系统,通过监测沉降过程中的光透射或散射变化来测定粒径分布。
Zeta电位及粒度分析仪:结合动态光散射和电泳光散射技术,可同时测量纳米颗粒的粒径、Zeta电位和分子量。
超声粒度分析仪:利用超声波在悬浮液中的衰减谱来反演颗粒粒径分布,特别适合高浓度不透明样品的在线或离线检测。
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