Методы исследования наночастиц

При исследовании размеров наночастиц можно использовать несколько различных методов, а именно: метод визуального наблюдения за системой, просвечивающая, электронная микроскопия, метод динамического рассеяния света, спектроскопия в видимом и ближним к ультрафиолету диапазоне. Однако, метод визуального наблюдения за системой может дать только общие предварительные закономерности относительно исследуемой дисперсности. К наиболее надежным методам стоит отнести инструментальные методы: просвечивающую электронную микроскопию, метод динамического рассеяния света, спектроскопию в видимом и ближним к ультрафиолету диапазону. В нашем случае за основу был взят метод динамического рассеяния света.

Данный метод определения размера наночастиц, основанный на анализе спектра рассеянного света, называют методом динамического рассеяния света (ДРС). В литературе встречаются и другие названия этого метода, например, фотонная корреляционная спектроскопия (ФКС). В англоязычной литературе данный метод называют Dynamic Light Scattering (DLS). Данный метод позволяет определять точные размеры частиц в диапазоне от 0,5 нанометров до нескольких микрон. Измерение интегральной интенсивности рассеиваемого света в англоязычной литературе называют Static Light Scattering (SLS). С помощью SLS, измеряют интенсивность рассеиваемого под разными углами (индикатриса рассеянного света) и при разных концентрациях рассеивателей (растворов, макромолекул, коллоидных частиц), можно измерить молекулярную массу рассеивателей (по диаграмме Зима). Основываясь на результатах проведенных измерений интенсивности прошедшего света, определяют коэффициент оптической плотности.

Броуновское движение оптических неоднородностей (дисперсных частиц, молекул и др.) в растворе приводит к изменениям локальной концентрации частиц. Вследствие чего появляются локальные флуктуации показателя преломления, которые являются причиной изменения интенсивности рассеянного света. Коэффициент диффузии частиц обратно пропорционален времени релаксации изменения интенсивности рассеянного света. Это время, в свою очередь, есть время затухания экспоненциальной временной корреляционной функции рассеянного света, которая измеряется с помощью цифрового коррелятора. Размер частиц рассчитывается по формуле Стокса-Эйнштейна, которая связывает размер частиц с их коэффициентом диффузии и вязкостью раствора[8].

Дата добавления: 2015-08-31