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新Nanoanalysis的方法來測試微型材料的純度

Published on November 25, 2010 at 12:42 AM

在國家標準與技術研究所(NIST)的的一個研究小組開發的一種新的化學分析技術,通過使用一個小型石英晶體轉移的超聲波間距的測試只有幾微克的材料的純度。

由於它與樣品接近一千倍小於同類商業文書,新技術應的重要補充,對納米技術的測量工具的日益阿森納,根據 NIST的團隊。

一個 NIST的研究人員準備與微尺度熱分析碳納米管樣品的石英晶體微天平磁盤。典型的樣本大小約 2微升,或約 1微克。

作為科學研究的對象已經變得更小,更小的納米技術和基因治療的人擔心如何衡量這些事情已經頗具匠心發展相媲美儀器。這種新的NIST技術是一個熱重分析(TGA),一個相當簡單的概念強加名稱 RIFF。加熱材料的樣本,是非常緩慢和謹慎,並隨著溫度的升高來衡量其質量的變化。技術措施,分解,氧化,脫水反應所需的能量,或化學變化具有清熱樣品。

TGA可以使用,例如,表徵複雜的生物燃料的混合物,因為各個組成部分在不同溫度下的汽化。一個 TGA情節的形狀,因為,不同的組件,再分解或蒸發在不同溫度下,可以測試一個有機樣品的純度。然而,傳統的TGA需要幾毫克或更多的材料,這使得它難以衡量很小,實驗室規模的粉末樣品,如納米粒子或非常小的表面化學特性,如薄膜樣品。

我們需要的是一個極為敏感的“天平”來衡量質量的細微變化。 NIST的研究小組發現在石英晶體微天平,本質上是一個小的壓電石英夾在兩個電極之間的磁盤。在電極交流電導致晶體在一個穩定和精確的超聲波頻率相同的原則振動石英晶體手錶。附加質量(一microsample)降低諧振頻率,爬回microsample是加熱和分解。

NIST的材料科學集團在一個新的文件,證明他們的天平熱重分析,產生基本上相同的結果作為一個傳統的TGA儀器,但樣本較小,約一千倍。他們可以發現不僅為炭黑,氧化鋁和有機液樣品的特性曲線,但也更複雜的混合物曲線。

“解釋:”我們開始這項工作,因為我們要分析的小碳納米管樣品的純度,分析化學家伊麗莎白曼斯菲爾德。最近,她說,他們已經應用這一技術來測量的有機表面塗層的黃金納米粒子來修改他們針對特定應用的生物學家。 “測量,多少材料大衣顆粒表面是很難做到現在的,”她說,“這將是一個真正獨特的應用這種技術。”

原型設備需要在一個單獨的步驟,從加熱的頻率測量。目前,該小組的工作是在結合過程中要同時加熱元件,使微量天平磁盤。

來源: http://www.nist.gov/

Last Update: 13. October 2011 13:56

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