纳米粒度仪是一种用于测量悬浮液中纳米级颗粒粒径及其分布的精密分析仪器,广泛应用于材料科学、制药、化工、食品及环境监测等领域。在纳米材料研发、药物制剂质量控制及乳液稳定性评价中,颗粒的粒径大小和分布是影响产品性能的关键参数之一。例如,纳米药物载体的粒径影响其在体内的分布和释放行为,而抛光液或涂料的颗粒粒径则直接影响产品的加工效果和外观质量。纳米粒度仪通过测量颗粒在液体中的运动特性,为研发和质量控制人员提供粒径分布数据。 该设备的核心工作原理主要基于动态光散射技术(DLS,又称光子相关光谱法)。当激光照射到悬浮液中的纳米颗粒时,颗粒因布朗运动不断改变位置,导致散射光的强度随时间发生波动。颗粒越小,运动越快,光强波动的频率越高。仪器通过测量散射光强波动的自相关函数,结合斯托克斯-爱因斯坦方程,计算出颗粒的流体力学直径。另一种原理是电泳光散射法,用于测量颗粒的Zeta电位,反映分散体系的稳定性。纳米粒度仪通常由激光器、样品池、检测器和数据处理系统组成,部分型号还可同时测量Zeta电位和分子量。
一、主要组成与功能
1.激光光源:通常采用固态激光器(如635nm或532nm波长),提供稳定的单色光照射样品。
2.样品池:常用石英或一次性塑料比色皿,部分型号配备温控样品池,可在设定温度下进行测量。
3.检测器:雪崩光电二极管或光电倍增管,用于检测散射光强度的快速波动。
4.数据处理系统:通过相关器计算自相关函数,再由软件拟合计算出粒径分布和Zeta电位。
5.主要功能:
-粒径测量:测量范围通常为0.3nm至10μm(取决于型号)。
-Zeta电位测量:用于评估分散体系的稳定性。
-分子量测量:部分型号可测量大分子的分子量。
二、主要应用领域
1.纳米材料研究:用于测量纳米颗粒(如金纳米颗粒、二氧化硅微球、量子点)的粒径分布和分散稳定性。
2.制药行业:用于脂质体、纳米乳、聚合物胶束等药物载体的粒径控制和稳定性评价。
3.生物大分子研究:用于蛋白质、DNA、病毒颗粒等的粒径和聚集状态分析。
4.涂料与油墨:用于颜料、乳液和分散体系的粒径检测,评估产品稳定性和加工性能。
5.食品与化妆品:用于乳液、纳米乳液及功能性成分的粒径分析。