DLS/ICP-MS/LC-MS/TGA/DSC/FT-IR

動態光散射粒徑分析儀及z電位分析儀
(Dynamic Light Scattering/Zeta Potential Analyzer)

技術原理
動態光散射粒徑分析儀簡稱DLS,此項技術利用雷射照射到含有待測粒子的溶液中,造成待測粒子產生散射光。接下來利用相關函數(correlation function)處理因粒子布朗運動(Brownian motion)所造成變化的散射光強度,進一步求出待測粒子的擴散係數(diffusion coefficient),最後依據Stokes-Einstein公式得出水合直徑(hydrodynamic diameter)。

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(奈米碳酸鈣在水溶液的粒徑分佈圖)

奈米粒子因其表面帶有電荷,故在溶液之中會形成電雙層(electric double layer)。在電雙層的擴散層(Diffuse layer)中有個假想平面稱做滑動平面(slipping plane),此表面上的電位定義為z電位(zeta potential)。在此平面到奈米粒子表面的離子會跟隨奈米粒子移動而移動。

z電位會受到奈米粒子表面性質、溶液pH值、電解質種類及溶液電解質濃度的影響,z電位是判斷膠體溶液系統穩定度的一項指標。其量測方法是利用z電位分析儀透過外加電場及雷射都卜勒測速儀(laser doppler velocimetry),量測電泳實驗中帶測粒子的電泳移動率(Electrophoretic mobility),最後藉由亨利公式(Henry's equation)得到z電位。

z電位受pH值影響相當大,一般而言,pH值越高,其z電位越低,反之亦然。可以利用滴定方式量測不同pH值下奈米粒子的z電位

DLS/ICP-MS/LC-MS/TGA/DSC/FT-IR イメージ画像02 (不同pH值環境下之z電位圖 )

機台種類
廠牌&型號:Malvern, Nano-ZS

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感應耦合電漿質譜分析儀
(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS)

技術原理
感應耦合電漿質譜分析儀主要用途為樣品微量元素偵測及同位素測定,具有極佳的靈敏度及分析能力,且干擾較少,已被廣泛運用在諸如重金屬檢測、土壤檢測、環境水質檢測、食品檢測及藥物檢測等元素分析領域中。

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將含有待測樣品液體通過蠕動泵導入到霧化器並產生氣膠(aerosol),接下來通入載流氣體(carrier gas),一般是使用氬氣(Ar),再導入一組三同心石英管的炬管(torch)中。在炬管末端外設有感應線圈,並產生大約27或41 MHz的無線電電波。在此高頻率電磁場下,使氬原子之間發生碰撞,產生高能電漿。當樣品氣膠進入電漿時,會瞬間在電漿中被解離(電漿溫度大約為6000 - 10000 K)。最後需要將電漿中產生的待測離子導入到高真空(一般為10-4 Pa)的質譜儀部分,進行質譜分析。

機台種類
廠牌&型號:Agilent, 7700x

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液相層析儀/質譜儀
(Liquid Chromatograph/Mass Spectrometer)

技術原理
LC/MS是Liquid Chromatography/Mass Spectrometer (液相層析儀/質譜儀)的縮寫,是將液相層析儀(LC)和質譜儀(MS)串聯使用的特殊組合。簡單的說,LC是質譜儀上游的檢體輸入器,而MS則是液相層析儀下游的產物檢測器。

使用LC/MS時,我們只需將檢體送入液相層析儀,LC優越的分離純化能力,便會把檢體內複雜的成分,按著時間一一送出。層析儀流出的產物,隨即導入質譜儀作進一步的檢測。由於無需收集處理LC析出的成分,一則節省了許多耗力費時的繁複步驟,二則避免了處理樣品時所造成的無謂流失。而質譜儀的基本功能,在於測量各個成分的質量以及它們的相對含量。現今配備較齊全的質譜儀,更具有分析其分子結構的能力。判讀時,機器會將受檢測的分子作有限度的擊碎;由於分子破碎時,有各自特定的模式,經由解讀這些碎片"指紋",可以推知原先分子的結構。綜合LC與MS的優點,無需對成分複雜的檢體作太多的處理,我們便可以在種類、數量甚至分子結構上,得到非常有用的資訊。

機台種類
廠牌&型號:Micromeritics, 1290/6460

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將含有待測樣品液體通過蠕動泵導入到霧化器並產生氣膠(aerosol),接下來通入載流氣體(carrier gas),一般是使用氬氣(Ar),再導入一組三同心石英管的炬管(torch)中。在炬管末端外設有感應線圈,並產生大約27或41 MHz的無線電電波。在此高頻率電磁場下,使氬原子之間發生碰撞,產生高能電漿。當樣品氣膠進入電漿時,會瞬間在電漿中被解離(電漿溫度大約為6000 - 10000 K)。最後需要將電漿中產生的待測離子導入到高真空(一般為10-4 Pa)的質譜儀部分,進行質譜分析。

機台種類
廠牌&型號:Agilent, 7700x

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