對金子 Nanoparticles 的顆粒大小分析

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目錄

概覽
簡介
為什麼非常是金子 Nanoparticles 利益?
金子 Nanoparticles 綜合
膠體或納米顆粒?
NIST 參考資料
實驗程序
結果和論述
結論
關於 Horiba

概覽

有巨大興趣在膠質金子或 nanoparticles 上統一被分散的暫掛從古老時期。 膠質金子最初用於彩色玻璃、魔藥和其他藝術性的表達式。 目前研究員學習金納米顆粒散射,并且一个需要注意到,微粒的形態學和範圍控制非常關鍵性。 國家標準技術局 (NIST) 開發了的金 nanoparticles (RMs) 參考資料是大約 10, 30 和 60 毫微米。 此應用註解討論技術并且顯示從分析 NIST RM 範例的研究的結果。

簡介

膠質金子或 「nanogold」,因為它通常叫是金子亞微米微粒膠體或暫掛在液體的例如水。 如這個圖所顯示,液體通常是微粒大小的強烈的紅顏色在 100 毫微米以下或者更大的微粒的一個壞的黃色顏色。

為什麼非常是金子 Nanoparticles 利益?

因為金 nanoparticles 有明顯的電子,光學和分子識別特性,他們充分地被研究并且可以使用為不同的應用例如電子,納米技術和為綜合有創新的材料唯一屬性。

金子 Nanoparticles 綜合

Chloroauric 酸 (H [AuCl4]) 在液體減少到表單金 nanoparticles,雖然有可用更加準確和的精密方法。 H [AuCl4] 被溶化,一種脫氧劑被添加,并且這個解決方法迅速地混合。 這導致3+ 減少到中立金原子的澳大利亞離子。 當很大數量的這些金原子形成,這個解決方法變得過飽和,并且金子遲緩地開始沉澱到子毫微米微粒。 剩餘的金原子堅持現有的微粒,并且,當這個解決方法非常有力地混合,微粒在大小上將是統一的。 為了防止微粒的彙總,堅持納米顆粒表面的某類穩定的作用者被添加。 他們可以 functionalized 以幾個有機配合基用先進的功能創建有機無機雜種。

膠體或納米顆粒?

NIST 參考資料 (RM)範例是金微粒暫掛在 10 範圍內到 60 毫微米。 這個範例可能叫作為膠質金子或 nanoparticles。 一個膠體懸浮系可能被定義作為這個被分散的階段存在從 1 毫微米 - 1 µm 的一個長度縮放比例的其中任一被分散的和持續二階段式系統。 Nanoparticles 現在被定義在長度縮放比例 1 到 100 毫微米。 因此, NIST RM 抽樣 8011, 8012,并且 8013 是膠體,并且 nanoparticles 和兩個用語用於本文。

NIST 參考資料

三 NIST 參考資料 (RMs), 8011, 8012, & 8013 對於此研究分析。 RMs 主要為與 nanoscale 的微粒的實際/尺寸描述特性和方法被創建了被鏈接的評估的和合格的儀器性能常用在潛伏期的生物醫學的研究。 RMs 是也為開發和評估體外檢驗和多個實驗室的測試比較是有用的。 每個範例包括大約 5 mL 枸櫞酸鹽在含水暫掛的被穩定的金 nanoparticles 在輻照消毒的密封調整的玻璃瓿。 暫掛包含主要微粒 (單體) 和單體字符串的小的百分比。 這個 8011 範例名義上是 10 毫微米,這個 8012 範例是 30 毫微米,并且 8013 範例是 60 毫微米。

在調查報告提供的參考值供應以每個範例是偏心的所有懷疑的或已知的來源由 NIST 不充分地調查的 NIST 提供的這個真實值的一個理想的估計。 參考值和圖像由 SEM 和 TEM 範例的 8011, 8012 和 8013 在表 1 和表 1, 2 和 3. 顯示。

圖 1. SEM RM 的 8011 (見上) 和 TEM (見下) 圖像

圖 2. SEM RM 的 8012 (見上) 和 TEM (見下) 圖像

圖 3. SEM RM 的 8013 (見上) 和 TEM (見下) 圖像

表 1. RM 的 8011, 8012 和 8013 參考值

材料 技術 範圍 nm
RM 8011 基本強制顯微學 8.5 ± 0.3
掃描電子顯微鏡術 9.9 ± 0.1
透射電鏡術 8.9 ± 0.1
有差別的流動性分析 11.3 ± 0.1
動態光散射 13.5 ± 0.1
小角度 X-射線分散 9.1 ± 1.8
RM 8012
基本強制顯微學 24.9 ± 1.1
掃描電子顯微鏡術 26.9 ± 0.1
透射電鏡術 27.6 ± 2.1
有差別的流動性分析 28.4 ± 1.1
動態光散射 173° 散射角 11.3 ± 0.1
動態光散射 90° 散射角 26.5 ± 3.6
小角度 X-射線分散 24.9 ± 1.2
RM 8013
基本強制顯微學 55.4 ± 0.3
掃描電子顯微鏡術 54.9 ± 0.4
透射電鏡術 56.0 ± 0.5
有差別的流動性分析 56.3 ± 1.5
動態光散射 173° 散射角 56.6 ± 1.4
動態光散射 90° 散射角 55.3 ± 8.3
小角度 X-射線分散 53.2 ± 5.3

實驗程序

NIST 參考資料在 HORIBA SZ-100 DLS 系統被檢查 (參見圖 4)。 下列範例準備和評定程序被使用了:

  • 在評定前加電儀器 30 分鐘
  • 清洗評定 cuvettes w/filtered DI water 并且烘乾
  • 前沖洗在裝載範例前的小試管 w/dilution 媒體
  • 稀釋媒體, 50 mL 過濾了 2 mM (2x10-3 mol/L) NaCl
  • 稀釋範例在 10 的 1 部分使用稀釋媒體
  • 使用 0.45 µm 注射器補白,被稀釋的範例然後過濾了
  • 設置溫度對 20° C
  • 進行五個重複評定
  • 記錄評定的平均值

圖 4. SZ-100 納米顆粒範圍分析程序

結果和論述

從這些評定的結果在表顯示在圖上和典型的圖形顯示的 4-6 5-7。 範例的 1 和 2 HORIBA 結果 (在表 2) 在強度平均值 (Z 平均數) 和多分散性索引報告 (PDI)。 ASTM 起因於 13 個實驗室評定同樣 NIST RMs 也提供的 ASTM 多個實驗室的研究。

RM 的 8011, 8012 和 8013 表 2. DLS 結果

材料 測試範例 範圍1 範圍2
RM 8011 HORIBA 平均數 St dev
範例 1 13.4 毫微米 1.8
範例 2 12.6nm 1.9
ASTM Z ave st dev
結合 15.8 毫微米 4.2
RM 8012 HORIBA 平均數 St dev
範例 1 31.5nm 3.9
範例 2 32.4 毫微米 5.9
ASTM Z ave st dev
結合 31.2 毫微米 3.6
RM 8013 HORIBA 平均數 St dev
範例 1 57.6 毫微米 3.5
範例 2 58.4 毫微米 3.9
ASTM Z ave st dev
結合 59.8 毫微米 5.0

結論

金 nanoparticles 是研究員的巨大利益在許多域。 微粒的大小分佈是影響微粒工作情況的重要物理特性。 評定金 nanoparticles 的範圍的這個最公用的技術是 DLS。 HORIBA SZ-100 系統被證明是對金 nanoparticles 的準確和再現顆粒大小分析的一個巨大選擇。

關於 Horiba

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此信息是來源,覆核和適應從 Horiba 提供的材料。

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

Last Update: 16. January 2014 08:19

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