对金子 Nanoparticles 的颗粒大小分析

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概览
简介
为什么非常是金子 Nanoparticles 利益?
金子 Nanoparticles 综合
胶体或纳米颗粒?
NIST 参考资料
实验程序
结果和论述
结论
关于 Horiba

概览

有巨大兴趣在胶质金子或 nanoparticles 上统一被分散的暂挂从古老时期。 胶质金子最初用于彩色玻璃、魔药和其他艺术性的表达式。 目前研究员学习金纳米颗粒散射,并且一个需要注意到,微粒的形态学和范围控制非常关键性。 国家标准技术局 (NIST) 开发了的金 nanoparticles (RMs) 参考资料是大约 10, 30 和 60 毫微米。 此应用注解讨论技术并且显示从分析 NIST RM 范例的研究的结果。

简介

胶质金子或 “nanogold”,因为它通常叫是金子亚微米微粒胶体或暂挂在液体的例如水。 如这个图所显示,液体通常是微粒大小的强烈的红颜色在 100 毫微米以下或者更大的微粒的一个坏的黄色颜色。

为什么非常是金子 Nanoparticles 利益?

因为金 nanoparticles 有明显的电子,光学和分子识别特性,他们充分地被研究并且可以使用为不同的应用例如电子,纳米技术和为综合有创新的材料唯一属性。

金子 Nanoparticles 综合

Chloroauric 酸 (H [AuCl4]) 在液体减少到表单金 nanoparticles,虽然有可用更加准确和的精密方法。 H [AuCl4] 被溶化,一种脱氧剂被添加,并且这个解决方法迅速地混合。 这导致3+ 减少到中立金原子的澳大利亚离子。 当很大数量的这些金原子形成,这个解决方法变得过饱和,并且金子迟缓地开始沉淀到子毫微米微粒。 剩余的金原子坚持现有的微粒,并且,当这个解决方法非常有力地混合,微粒在大小上将是统一的。 为了防止微粒的汇总,坚持纳米颗粒表面的某类稳定的作用者被添加。 他们可以 functionalized 以几个有机配合基用先进的功能创建有机无机杂种。

胶体或纳米颗粒?

NIST 参考资料 (RM)范例是金微粒暂挂在 10 范围内到 60 毫微米。 这个范例可能叫作为胶质金子或 nanoparticles。 一个胶体悬浮系可能被定义作为这个被分散的阶段存在从 1 毫微米 - 1 µm 的一个长度缩放比例的其中任一被分散的和持续二阶段式系统。 Nanoparticles 现在被定义在长度缩放比例 1 到 100 毫微米。 因此, NIST RM 抽样 8011, 8012,并且 8013 是胶体,并且 nanoparticles 和两个用语用于本文。

NIST 参考资料

三 NIST 参考资料 (RMs), 8011, 8012, & 8013 对于此研究分析。 RMs 主要为与 nanoscale 的微粒的实际/尺寸描述特性和方法被创建了被链接的评估的和合格的仪器性能常用在潜伏期的生物医学的研究。 RMs 是也为开发和评估体外检验和多个实验室的测试比较是有用的。 每个范例包括大约 5 mL 枸橼酸盐在含水暂挂的被稳定的金 nanoparticles 在辐照消毒的密封调整的玻璃瓿。 暂挂包含主要微粒 (单体) 和单体字符串的小的百分比。 这个 8011 范例名义上是 10 毫微米,这个 8012 范例是 30 毫微米,并且 8013 范例是 60 毫微米。

在调查报告提供的参考值供应以每个范例是偏心的所有怀疑的或已知的来源由 NIST 不充分地调查的 NIST 提供的这个真实值的一个理想的估计。 参考值和图象由 SEM 和 TEM 范例的 8011, 8012 和 8013 在表 1 和表 1, 2 和 3. 显示。

图 1. SEM RM 的 8011 (见上) 和 TEM (见下) 图象

图 2. SEM RM 的 8012 (见上) 和 TEM (见下) 图象

图 3. SEM RM 的 8013 (见上) 和 TEM (见下) 图象

表 1. RM 的 8011, 8012 和 8013 参考值

材料 技术 范围 nm
RM 8011 基本强制显微学 8.5 ± 0.3
扫描电子显微镜术 9.9 ± 0.1
透射电镜术 8.9 ± 0.1
有差别的流动性分析 11.3 ± 0.1
动态光散射 13.5 ± 0.1
小角度 X-射线分散 9.1 ± 1.8
RM 8012
基本强制显微学 24.9 ± 1.1
扫描电子显微镜术 26.9 ± 0.1
透射电镜术 27.6 ± 2.1
有差别的流动性分析 28.4 ± 1.1
动态光散射 173° 散射角 11.3 ± 0.1
动态光散射 90° 散射角 26.5 ± 3.6
小角度 X-射线分散 24.9 ± 1.2
RM 8013
基本强制显微学 55.4 ± 0.3
扫描电子显微镜术 54.9 ± 0.4
透射电镜术 56.0 ± 0.5
有差别的流动性分析 56.3 ± 1.5
动态光散射 173° 散射角 56.6 ± 1.4
动态光散射 90° 散射角 55.3 ± 8.3
小角度 X-射线分散 53.2 ± 5.3

实验程序

NIST 参考资料在 HORIBA SZ-100 DLS 系统被检查 (参见图 4)。 下列范例准备和评定程序被使用了:

  • 在评定前加电仪器 30 分钟
  • 清洗评定 cuvettes w/filtered DI water 并且烘干
  • 前冲洗在装载范例前的小试管 w/dilution 媒体
  • 稀释媒体, 50 mL 过滤了 2 mM (2x10-3 mol/L) NaCl
  • 稀释范例在 10 的 1 部分使用稀释媒体
  • 使用 0.45 µm 注射器补白,被稀释的范例然后过滤了
  • 设置温度对 20° C
  • 进行五个重复评定
  • 记录评定的平均值

图 4. SZ-100 纳米颗粒范围分析程序

结果和论述

从这些评定的结果在表显示在图上和典型的图形显示的 4-6 5-7。 范例的 1 和 2 HORIBA 结果 (在表 2) 在强度平均值 (Z 平均数) 和多分散性索引报告 (PDI)。 ASTM 起因于 13 个实验室评定同样 NIST RMs 也提供的 ASTM 多个实验室的研究。

RM 的 8011, 8012 和 8013 表 2. DLS 结果

材料 测试范例 范围1 范围2
RM 8011 HORIBA 平均数 St dev
范例 1 13.4 毫微米 1.8
范例 2 12.6nm 1.9
ASTM Z ave st dev
结合 15.8 毫微米 4.2
RM 8012 HORIBA 平均数 St dev
范例 1 31.5nm 3.9
范例 2 32.4 毫微米 5.9
ASTM Z ave st dev
结合 31.2 毫微米 3.6
RM 8013 HORIBA 平均数 St dev
范例 1 57.6 毫微米 3.5
范例 2 58.4 毫微米 3.9
ASTM Z ave st dev
结合 59.8 毫微米 5.0

结论

金 nanoparticles 是研究员的巨大利益在许多域。 微粒的大小分布是影响微粒工作情况的重要物理特性。 评定金 nanoparticles 的范围的这个最公用的技术是 DLS。 HORIBA SZ-100 系统被证明是对金 nanoparticles 的准确和再现颗粒大小分析的一个巨大选择。

关于 Horiba

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此信息是来源,复核和适应从 Horiba 提供的材料。

关于此来源的更多信息,请参观 Horiba。

Date Added: Oct 21, 2011 | Updated: Jan 16, 2014

Last Update: 16. January 2014 08:18

Comments
  1. Aristotle Papadatos Aristotle Papadatos Greece says:

    Dear Sirs :
    You refer in your important article that the size distribution of the particles is an important physical characteristic that influences particle behavior. My question whether or not the size increase or decrease distribution in a gold bar affect its total gold percentage ?
    Thank you very much

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