发布时间 : 星期一 文章超声法和激光法测量粒度和Zeta电位的比较更新完毕开始阅读2cd7f5ddcd22bcd126fff705cc17552707225ede
? 粒子测量不必是导电粒子.
? 可以同时测量不同材料的混合物.
电声法对传统的动态激光光散射方法的表征优势
与传统的表征方法相比，超声技术的一个最大优点就是超声波能够穿透高浓悬浮液进行传播，因而不用任何稀释即可表征原浓体系。这个特性对于粒径分布分和zeta电位测量均适用。传统技术所需要的稀释会破坏聚集或絮凝，所以在相应稀释系统中测得的粒径分布无法正确代表原浓样品中的相应粒径分布信息。
避免稀释对于zeta电位的表征特别关键，因为这个参数代表的是粒子与其周围液体的性质，稀释改变了悬浮液介质进而导致zeta电位的改变。
声学对于传统动态光散射zeta电位分析技术的特征与优点
特征 不需要稀释 优点 对于污染物敏感度低 对比: 动态光散射zeta电位分析 必须将液体稀释至1000ppm以下,必须用超纯水,否则本底影响结果,易受污染影响. 可适合各种分散体系 非水体系和涂料,浆料可用 水体系可以, 不能用于浆料和有色体系。非水体系必须采用灵敏度低的平板电极 适用粒度范围范围 5纳米至1000微米硬件简单 检测器只适用于10微米以下颗粒样品,一旦样品沉淀,方法即不可用 专利电声探头 灵敏度高 考虑了光吸收可能 操作方便,无易耗品,可在线应用 必须用一次性毛细管测量池,电极污染无法清理 测量速度快,约20秒 结果准确 测量速度慢, 2分钟左右 无法区分光散射和吸收,对有色体系易产生误差 DT-300 招标参数建议
1. 本系统用于无水体系的zeta电位测定
2. 能分析多种分散物的混合体，也可适用于高电导率体系。可精确测量无水体系的zeta电位 3. 可排除杂质及对样品污染的干扰
4. 样品的最高浓度可达50％（体积比）,被测样品无需稀释，对浓缩胶体和乳液可进行直接测量 5. Zeta电位测量范围：无限制, 低表面电荷可低至0.1mV, 高精度（±0.1mV） 6. 允许样品浓度：0.1～50％（体积百分数） 7. 允许样品体积： 2-100ml 8. pH 范围：0.5～13.5
9. 电导率范围：0.0001～10 S/m 10. 温度范围：< 50℃
11. 适用最大粘度：20,000厘泊；最大测量搅拌粘度:10,000厘泊 12. 样品测量电位范围:无限制 13. 探头式测量方式
14. 可以及时分析/显示Zeta电位与等电点
目前招标参数与DT－300的对比
Coulter 1、 真实度测量范围：至少涵盖 0.6～7000nm 2、 粒度测量的浓度范围：0.001 % ~ 40 % 3、 Zeta电位的粒径范围：0.6 nm ~ 30μm 5、 电 势：-200 mV ~ 200 mV 6、 电迁移率：-1.2X10 ~ 1.2X10 cm/V.S 7、 分子量：103道尔顿—3x107道尔顿 8、 激光光 源：2个固体激光，658nm 具有自动调节光强功能。 10、 探测器：高性能光电倍增管PMT 11、 自动优化选择测量位置（包括粒度测量及Zeta电位测量） 石英样品池不少于1个、一次性样品池不少于100个，高浓度样品池不少于1套 13、仪器可以扩展连接全自动滴定系统 14、温控范围：室温下15 oC ~ 90 oC 15、测量样品的PH值范围：1~13 16、提供ZETA电位标样，Zeta电位标样无需制样，可直接使用。 17、在满足上述要求后，可实现检测固体表面的Zeta电位优先考虑 -3-32DT-1201 1、 真实度测量范围：0.005-1000μm 2、 粒度测量的浓度范围：0. 1 % ～ 50 % 3、 Zeta电位的粒径范围：0.005-1000μm 5、 电 势：无限制 6、 电迁移率：无限制 7、 分子量：无限制 8、 超声频率：1-100MHz 10、 声波接收器 11、自动优化选择测量位置（包括粒度测量及Zeta电位测量） 13、仪器可以扩展连接全自动滴定系统 14、温控范围：室温下< 50 oC 15、测量样品的PH值范围：0.5-13.5 16、提供ZETA电位标样，Zeta电位标样无需制样，可直接使用。 17、在满足上述要求后，可扩展实现检测固体表面Zeta电位 备注 仅DT－100 仅DT－100 仅DT－300 DT－800功能 DT－600 4、 Zeta电位测量的浓度范围：0.001 % ~ 40 % 4、 Zeta电位测量的浓度范围：0. 1 % ～ 50 % 9、 激光光源必需有足够的功率，不小于30mW，9、 超声衰减(dB/cm/MHz)：0–20 ±0.01 12、 样品池：易清洗，使用方便，适用范围广，12、 样品池：用户指定容器
18、可扩展表征流变性质 附录1：——本文发表于2002年9月《中国服装报》
纳米材料开发中应注意的基本问题
杨正红
目前，纳米技术在功能性纺织品中作用已得到认可，其产品在不断地开发中显示出良好的广阔
前景。但在开发中遇到了种种困难，特别是粒度问题，应引起足够的重视。
已经确认，当颗粒尺寸小于100nm时即是纳米颗粒。纳米材料由于量子尺寸效应，将会导致光、
声、电、磁等特性异常，从而为纳米功能材料的应用奠定了基础。有时当颗粒小于1?m时即可体现出某种特殊功能，这种颗粒应称作超细颗粒（注意与纳米颗粒区别！），它们常被用作纺织助剂。这些颗粒的应用简单举例如下：
1. 用10-100nm之间颗粒浆料以聚合物喷射静电拉伸纺丝法制纳米纤维。
2. 作为抗紫外线助剂，二氧化钛对紫外线最大吸收率的粒径范围应在120-300nm左右。 3. 作为抗菌剂，纳米氧化锌和纳米二氧化钛能在水和空气存在下，催化生成羟基自由
基·OH，从而起到杀菌作用。
4. 作为远红外辐射材料，0.5-1?m以下的远红外陶瓷粉被加到纤维中去，以起到保暖作
用。
由此可见，要实现上述应用必须保证以下几个要素：
一、必须对浆料和助剂的粒度大小及其分布进行测定，从而确认其具备所需功能
颗粒的大小即粒度是一个基础问题。无论何种方法得到的颗粒都存在着一个粒度分布，少量大
粒子的存在将造成断丝，疵点或其他质量问题。另外，当一次粒子小于100nm时，极易发生团聚而产生二次粒子。如果不能将它们分散开，纳米技术所应当具备的小尺寸效应、表面和界面效应将不能体现出来。
当前，许多人都以透射电镜结果作为粒度大小的标准，但电镜不仅价格高昂，而且既不能反映
粒子的整体状况，也容易使人忽略团聚体的存在，而这恰恰是马尔文激光粒度分析方法的长处，它可以客观地反映二次粒子的存在状态和一次粒子的数量比例，以及分散条件的改变对体系粒度分布的影响。
二、必须对粉体助剂的分散性予以重视
助剂的粒径越小，其纺织材料的功能就越好，但这要以助剂在基体中分散均匀且助剂颗粒与高
分子材料之间有良好的界面为前提。另一方面，助剂颗粒越细，对其加工技术和装备水平要求就越高，价格也越贵。助剂颗粒越细越容易团聚，如果在基体中不能分散开来而以团聚体状态存在，那
将成为功能材料中最薄弱的环节，不仅不能实现预期功能，还成为引起材料破坏的致命缺陷。因此，必须摸索并确定助剂的分散条件，以确保这类粉体的分散性、相容性和功能性化纤的可纺性。马尔文Zeta电位分析仪是寻找分散条件的一个重要手段。 三、必须制定一个大粒子存在允许量的质量标准
如前所述，浆料中很难避免存在的大粒子（如大于100?m的粒子），其粒子数往往只占总粒子
数10-7%，但这往往是断丝的根源。所以急需制定一个质量标准，对此进行约束。由于马尔文粒度仪对大粒子极其敏感，这将有助于质量标准的确立。 四、避免“纳米”概念庸俗化
“纳米颗粒”依据其定义应具备三个极易判别的基本特征：
1. 真正的纳米颗粒由于颗粒直径小于100nm，在可见光范围（350-650nm）之外，所以是看不
见的，能看见的肯定不是“纳米颗粒”。
2. “纳米粉体”或“超细粉体”放在水中是不沉淀的。由于受分子热运动的影响，当粒子直径
小于1?m时，其粒子受地心引力的重力影响小于布朗运动的影响，所以在水中，1?m以下的粉体不会沉淀。若在显微镜下判断出的“纳米材料”在水中沉淀，则说明均是团聚体而不具备“纳米材料”的功能。
3. “超细粉体”包括纳米粉体在空气中会自然漂浮而不下落。当粉体颗粒小至近1?m时，受
分子扰动的影响，颗粒会自然漂浮在空中。在北京的沙尘天气，人们能感觉到空气中的黄土之细，能感到呼吸困难，“纳米粉体”的状态也是如此。由于其颗粒更小，表面能极高，具有很高的活化性能，可以预见，随着“纳米时代”的到来，“纳米职业病”也将发生。 由于我国尚不存在真正的“纳米粉”，笔者建议，应首先严格定义基本概念，即
? 超细粉体（颗粒）：是等效球体积在100nm-1000nm之间的颗粒（粉体） ? 纳米颗粒（粉体）：是等效球体积在1nm-100nm之间的颗粒（粉体） ? 超细材料：是一维方向尺寸小于1000nm的材料 ? 纳米材料：是一维方向尺寸小于100nm的材料
综上所述，为保证我国纳米科学和纳米技术健康发展，我们应脚踏实地，打好基础，避免急功近利，炒作概念，增加现代科学仪器，保证基本的检测分析手段，发展真正的功能性纺织产品，赶上或接近发达国家的水平。
——本文发表于2002年9月《中国服装报》