水合粒径的解释

我目前的理解是TEM 测试下的复合粒子是已经干燥的纳米粒子,所测得的直径是纳米粒子实际的尺寸。而DLS 是溶液状态下的复合粒子粒径,即水合粒径(流体动力学直径)。水合粒径包括纳米颗粒的核及膨胀的胶团。干燥后,胶体表面的电子密度较低,纳米颗粒团聚较弱,TEM 给出了单个(或少数)纳米颗粒的直接直径。(DLS gives a hydrodynamic size that corresponds to the core and the swollen corona of the micelles, whereas TEM often gives a size of the core for micelles in a dried state as the corona with low electronic density is not visible.)导致水合粒径大于干燥粒子。

此外,有文献说,在液体中,颗粒表面的官能团,如羟基,羧基等,会使得纳米颗粒吸附在一起形成较大的团聚体, 会使得DLS 的值较大。

任何悬浮于液体的颗粒都会不停的作布朗运动,其运动的强度与环境有关,同时也与颗粒本身的大小有关:相同条件下,大颗粒的布朗运动缓慢,而小颗粒的布朗运动剧烈。1964年,Pecora 证明了实时波动的散射光可以在频域中产生一个分布,这个带宽就包含着颗粒运动的信息。实际上,该线宽Γ可以求出扩散系数DT ,从而由扩散系数与粒径之间的关系,得出颗粒的大小。相等的半径可与测定的不同分子的扩散系数相对应。假设分子是球形的,则这种相同的半径就叫作分子的流体力学半径。

Stokes-Einstein 关系:

DT =KT/3πηd

DT 是平移扩散系数

d 为粒子直径(流体力学直径:2Rh)

η为溶液粘度

K 为Boltzman 常数

动态光散射可以测量溶液中颗粒的扩散系数,故可以用来测定体系的流体力学半径;而对应于静态光散射技术的原理基于散射光强对散射角的依赖性,测得的为均方根回旋半径 Rg 。

我目前的理解是TEM 测试下的复合粒子是已经干燥的纳米粒子,所测得的直径是纳米粒子实际的尺寸。而DLS 是溶液状态下的复合粒子粒径,即水合粒径(流体动力学直径)。水合粒径包括纳米颗粒的核及膨胀的胶团。干燥后,胶体表面的电子密度较低,纳米颗粒团聚较弱,TEM 给出了单个(或少数)纳米颗粒的直接直径。(DLS gives a hydrodynamic size that corresponds to the core and the swollen corona of the micelles, whereas TEM often gives a size of the core for micelles in a dried state as the corona with low electronic density is not visible.)导致水合粒径大于干燥粒子。

此外,有文献说,在液体中,颗粒表面的官能团,如羟基,羧基等,会使得纳米颗粒吸附在一起形成较大的团聚体, 会使得DLS 的值较大。

任何悬浮于液体的颗粒都会不停的作布朗运动,其运动的强度与环境有关,同时也与颗粒本身的大小有关:相同条件下,大颗粒的布朗运动缓慢,而小颗粒的布朗运动剧烈。1964年,Pecora 证明了实时波动的散射光可以在频域中产生一个分布,这个带宽就包含着颗粒运动的信息。实际上,该线宽Γ可以求出扩散系数DT ,从而由扩散系数与粒径之间的关系,得出颗粒的大小。相等的半径可与测定的不同分子的扩散系数相对应。假设分子是球形的,则这种相同的半径就叫作分子的流体力学半径。

Stokes-Einstein 关系:

DT =KT/3πηd

DT 是平移扩散系数

d 为粒子直径(流体力学直径:2Rh)

η为溶液粘度

K 为Boltzman 常数

动态光散射可以测量溶液中颗粒的扩散系数,故可以用来测定体系的流体力学半径;而对应于静态光散射技术的原理基于散射光强对散射角的依赖性,测得的为均方根回旋半径 Rg 。


相关内容

  • 草酸锌纳米粒子的合成动力学研究
  • 第18卷第4期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.4 Vol.18 2004 年 8 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Aug. 2004 文章编号:1003-9015(2004)04-0437-05 草酸锌纳米粒 ...

  • 铜纳米粉表面性能研究(小)
  • 铜纳米粉表面性能研究 金属材料工程 08080715 孙英 指导老师 路文江 摘要 爆炸法是新兴起来的.用于工业上生产纯金属.金属氧化物.氮化物和合金的超细粉末的重要方法,他具有独特的优点:可生产超细粉体:能量转换效率高:颗粒分布均匀等.在通油情况下纳米粉团聚现象明显减小且分散较均匀不容易被氧化.经 ...

  • 化学法制备纳米银研究进展
  • 2011年7月第21卷 第4期 榆林学院学报 JOURNALOFYULINUNIVERSITYJuly.2011 Vo.l21No.4 化学法制备纳米银研究进展 高雯雯 (榆林学院化学与化工学院,陕西榆林719000) 摘 要:介绍了几种典型的制备纳米银的方法,包括高分子保护还原法.微乳液法.电化学 ...

  • 材料化学毕业论文
  • 中国计量大学 本科毕业设计(论文) 镍/二氧化硅复合结构的合成及性能研 究 Synthesis and properties of Ni/SiO2 composite structure research 学生姓名 罗鲁涛 学号 1200502120 学生专业 材料化学 班级 12材化1班 二级学院 ...

  • 采用有机还原剂化学还原法制备纳米银粉的研究_陈为亮
  • 2006年6月 贵 金 属 Jun. 2006 第27卷第2期 Precious Metals Vol. 27, No. 2 采用有机还原剂化学还原法制备纳米银粉的研究 陈为亮1,闫建英1,宋 宁1,李秋霞2,杨 斌1,戴永年1(1. 昆明理工大学 真空冶金国家工程实 验室,云南 昆明 650093 ...

  • 普化:对结晶条件的讨论
  • 浓缩的实验现象及结晶条件对产品品质的影响讨论报告 作者:郭伟杰.冯莎莎.马晋.金铃.谭璐.陈航通 生命科学学院 一.摘要 本文主要讨论浓缩过程中的实验现象,并对同学们的实验现象加以解释:同时通过分析,概括结晶条件对产品品质的影响. 二.前言 本次实验通过铁粉与硫酸反应获得FeSO4,继而与(NH4) ...

  • 水泥的组成以及水化过程
  • 水泥的组成以及水化过程 1水泥的组成 水泥是以硅酸钙作为主要组分的烧结体.为了生产水泥,矿石原料中包括四种最基本的元素,即钙.硅.铝和铁.工业生产时,矿石经粉碎后在窑炉中经高温灼烧1038-1538℃,同时发生化学反应生成水泥烧结物(clinker).在最热的区域1427-1538℃,有20%-30 ...

  • 硅溶胶的生产技术进展及市场分析
  • 瞯综述与述评瞯 硅溶胶的生产技术进展及市场分析 金旭通,路志国,马喜腾 (河南能源化工集团中原大化公司,河南濮阳 457000) 摘 要:概述了当前国内硅溶胶行业生产技术进展及市场需求分析,同时对离子交换法.溶胶-凝胶法.单质硅一步溶解法等硅溶胶生产工艺进行分析评述,以期为当前硅溶胶行业的发展提供帮 ...

  • 硅溶胶的制备
  • 硅溶胶的制备 摘要:硅溶胶是高分子二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液,广泛应用于陶瓷.纺织.造纸.涂料.水处理.半导体等行业.本文介绍了硅溶胶的各种制备方法及几种特殊用途的硅溶胶的制备.阐述了影响硅溶胶稳定性的因素及其性能测试方法. 关键词:无机化学:硅溶胶制备:硅溶胶应用:综述 1 技术 ...