Преимущества размеров аэрозольных частиц субмикронных использованием электрической мобильности размеров техники были хорошо документированы. Техника очень точное и было показано, что размер 60 нм и 100 нм Стандартные справочные материалы (SRM) с погрешностью всего 1%. Национальный Институт Стандартов и Технологии (NIST) уже используют электрические мобильность измерить его 0,1 мкм Стандартные справочные материалы (SRM) Частицы в течение более десяти лет. Электрическая техника Мобильность В последнее время, электрическая техника мобильности находит более широкое использование в на месте практически в реальном времени определения размеров наночастиц синтезированы различные аэрозоли основе процессы, как диффузия пламени синтеза, спрей пиролиза, термической плазме и т.д. Наночастицы в Коллоиды В сочетании с электрораспылением и другие методы дисперсии, электрическая техника мобильности было показано, что точно размер наночастиц, взвешенных в коллоидов, а также. В условиях коммерциализации нанотехнологий, профессиональные риски для здоровья, связанных с производством и обработки наночастицами вызывает растущее беспокойство. Работники могут подвергаться воздействию наночастиц с помощью средств, ингаляционных, на уровнях, которые значительно превышают концентрации в окружающей среде, а не на рабочем месте стандарты существуют, чтобы ограничить воздействие наночастиц. Наночастиц размером регулирует их осаждения картина в различных частях легких и их дальнейшая судьба в организме человека. Таким образом, окружающего измерения размеров наночастиц распределения предоставляемые электрической техники мобильность является мощным инструментом для понимания негативных последствий для здоровья, связанных с наночастицами связанных экспозиции. Сканирование Sizer мобильность частиц В данной статье приводится краткий обзор электротехники мобильность как интегрированный в TSI Сканирование мобильность частиц Sizer ( SMPS ) спектрометр с последующим обсуждением на применение в синтезе наночастиц и экспозиции исследований. Сканирование мобильность частиц Sizer спектрометр Сканирование мобильность частиц Sizer ( SMPS ) спектрометр состоит из образцов предварительных данных, зарядное устройство биполярного классификатор размера наночастиц и наночастиц детектора. На рисунке 1 показана схема всей системы. Предварительно кондиционер (как правило, ударный или циклон) устраняет большое микронных размеров частиц. Зарядное устройство биполярного устанавливает биполярного равновесия заряда на частицах. Это определило заряда условие является необходимым для размера классификации с помощью электрических мобильности. Частицы размером классифицируются в дифференциальный анализатор Мобильность (DMA). Заряженных аэрозолей переходит из нейтрализатора в основную часть DMA. На рисунке 2 показана схема нано DMA.  Рисунок 1. Схема ИИП  Рисунок 2. Схема Nano DMA Nano DMA Нано DMA специально предназначен для калибровки nanoaerosols в размере от 2 нм до 150nm. Нано-DMA содержит внешние, основанные цилиндра и внутренней цилиндрической электрод, который соединен с отрицательным источником питания (от 0 до 10 kVDC). Электрическое поле между двумя цилиндрами концентрических отделяет частицы в зависимости от их электрических мобильности, которая находится в обратной зависимости от размера частиц. Частицы с отрицательным зарядом (ы) отталкиваются сторону и осаждаются на внешней стене. Частицы с нейтральным выхода заряда с избытком воздуха. Частицы с положительным зарядом (ы) быстро двигаться в направлении отрицательно заряженного центра электрода. Только частиц в узком диапазоне электрических мобильности правильную траекторию, чтобы пройти через открытую щель рядом с выходом DMA. Электрическая подвижность этих выбранных частиц является функцией скорости потока, геометрических параметров и напряжением центрального электрода. Конденсация Счетчик частиц (КТК) Потока монодисперсных частиц выхода DMA насчитывает Счетчик конденсация частиц (КТК). В КПК, отдельные частицы размером более 2 нм выросла до микрометра размера с помощью конденсации рабочей жидкости (спирт или вода) на частицы. КПК затем оптически рассчитывает этих частиц. Распределения размеров частиц измеряются изменения применяются высокие напряжения в DMA, какие изменения электрического поля, при этом сканирование целом размер дистрибутива. Типичное применение в области нанотехнологий Определение размеров наночастиц в реакторах Электрическая техника мобильности находит все более широкое использование в на месте практически в реальном времени определения размеров наночастиц синтезированных различных аэрозольных основе процессов. Близком к реальному времени измерения, предлагаемые электрической техники мобильности ускоряет научные исследования и разработки процессе синтеза наночастиц, поскольку она улучшает понимание механизмов формирования частиц и роста. На месте измерения устраняет необходимость для отбора проб для офф-лайн методы сводя к минимуму ошибки оператора и обеспечения более последовательной воспроизводимые результаты. Рисунок 3 дает обзор важных шагов в синтезе наноматериалов в аэрозоля основаны реактора. В режиме реального времени проклейки nanoaerosols в этих реакторов позволяет следовать за динамикой формирования и роста частиц в сильно реагирующих потоков. Точный контроль размера частиц является ключом; в режиме реального времени измерения распределения частиц по размерам в реакторе обеспечивает необходимую обратную связь для управления реактором условия для достижения высокого контроля качества.  Рисунок 3. Аэрозоль процессов для синтеза наноматериалов SMPS исследований в области нанотехнологий SMPS все чаще заняты в нанотехнологических исследований. В 1991 году Ахтар и соавт. использовать ИИП системы для изучения паров синтез Титания порошок, в частности, влияние технологических параметров (время реактор жительства, температуры и концентрации реагентов) на размер порошка и фазовых характеристик. SMPS измеренные распределения частиц по размерам были использованы для проверки модели коагуляции частиц. Somer и соавт. (1994) использовали ИИП для изучения агломерации Титан аэрозоля газа в поле высокой интенсивности. Ahn и соавт. (2001) изучал кремнезема характеристики роста частиц в пламени диффузии H2/O2/TEOS. Они обнаружили, близкое совпадение SMPS измеренный размер по сравнению с просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) изображение обработанные данные размера. Ульман и др.. (2002) изучал свойства наночастиц аэрозолей размером 4.9-13 нм, порожденных лазерной абляции. Измерения из восьми материалов, включая диоксид кремния, углерода, диоксид титана, оксид железа, оксид вольфрама, ниобия оксид углерода и золота были успешно достигнуты. Наночастиц реакторы Другие SMPS помощью исследования наночастиц реакторов включают жидкие брызги пламени (серебристо-титана месторождение наночастиц), этилен пламени (сажа наночастиц) и тепловых реакторов плазмы (Si, Ti частиц), чтобы назвать несколько. Недавно, Чжан и соавт. (2007) изучали влияние температуры на синтез диоксида теллура распылением пиролиза. SMPS данные из этого реактора (рис. 4) ясно показывает переход прекурсоров капель продукта капель с ростом температуры.  Рисунок 4. Распределениях частиц по размерам, как измеряется ИИП при различных температурах печи. Размеров наночастиц, взвешенных в Коллоиды Большинство наночастицы производятся с помощью коллоидного маршрут химии. В сочетании с электрораспылением дисперсии, электрическая техника мобильности было показано, что точно размер наночастиц, взвешенных в коллоидов. Рисунок 5 демонстрирует высокое разрешение размер ИИП . Распределения по размерам смесь из девяти различных белков и electrosprayed бычьего сывороточного альбумина (БСА) наночастицы были измерены с ИИП ( TSI Модель 3936-N25). Lengegoro и соавт. продемонстрировали успешное использование электрораспылением и ИИП , чтобы определить размер распределения различных типов коллоидов (оксидов, металлов и полимеров), таких как кварц, золото, палладий и полистирола частиц латекса, с различными номинальными размерами менее 100 нм. Измеренные значения размеров частиц в их исследовании были обнаружены сопоставимы с результатами, полученными с помощью электронной микроскопии и динамического рассеяния света.  Рисунок 5. Размер распределения наночастиц electrosprayed измеряется с ИИП. (А) Смесь из 9 различных белков, (б) BSA наночастиц. Анализ Naonoparticle выдержки Кроме того, практически в реальном времени, связанные с анализом процессов наночастицы уже говорилось выше, анализ электрической мобильности с ИИП может также использоваться для мониторинга процесса, связанного воздействия наночастиц. Высокое разрешение позволяет размер расчета поверхности частиц и распределения частиц по объему. На рисунке 6 показан пример: измерения были сделаны во время опорожнения диоксид титана ультрадисперсных рукавный фильтр в ведро коллекции порошок. Кроме того SMPS данные (номер средний диаметр), рисунок 6 показывает полную концентрацию количество измеряется с КПК и общего альвеолярного хранение площадь поверхности концентрация измеряется наночастиц Площадь Monitor ( TSI NSAM модель 3550). Рисунок 6 б изображает SMPS измеряется распределение размеров частиц в атмосферном воздухе близко к операции обработки материала. Пик концентрации в середине процесса совпало с захоронением барабан Титания порошка в резервуаре.  Рисунок 6. Диоксид титана концентрации () подсчитывает, хранение площадь поверхности и количество средний диаметр, (б) распределения SMPS размера. |