最佳答案NTA分析技术——从粒径分析入手 粒径分析技术作为纳米领域中的重要内容,对于颗粒和微粒的研究具有很大的意义。其中最常用、最成熟的技术是激光散射粒度分析技术(Laser Light...
NTA分析技术——从粒径分析入手 粒径分析技术作为纳米领域中的重要内容,对于颗粒和微粒的研究具有很大的意义。其中最常用、最成熟的技术是激光散射粒度分析技术(Laser Light Scattering, LLS)。而近年来,由于新兴技术NTA(Nanoparticle Tracking Analysis)的到来,在这个领域中迅速崭露头角,并受到了广泛的关注。在本文中,笔者将对NTA粒径分析技术进行详细介绍。 1. NTA技术的基本原理 (1)粒子运动轨迹的采集 NTA技术的主要特点是在采集粒径数据时,不是通过光学散射进行粒子的探测,而是通过纳米颗粒在液体中的运动轨迹进行采集。具体而言,将液体样品置于电子显微镜中,使其中的纳米颗粒在长宽高尺寸均小于1微米的量级下,在水平面内做随机运动。此时,光学显微镜根据不同颗粒在不同时刻的位移记录下颗粒的质点轨迹,然后由计算机分析颗粒的位移速度和方向,进一步得出粒子的运动特性以及粒径分布。 (2)粒径分布的计算 在确定了颗粒在水平运动时不同的速度(大小不同),NTA技术被用来确定颗粒粒径大小的分布。当光的作用于颗粒表面时,立即跟踪粒子位移,通过逆光的散射,光通信反射回来并被传感器检测到,进而转换成电信号,并反馈到计算机上进行分析与处理。此时,由于光的波长很短,经过许多颗粒后的散射光波的相位差很小,计算机能够识别纳米粒子的运动,并通过精准的算法进行处理,特别是在纳米测试的尺度上,粒子大小的误差可控制在1%以内。 2. NTA技术与LLS技术对比 NTA技术是一种新的纳米粒子测量技术,因其优越的特性而广受欢迎。关于NTA技术与LLS技术的对比,有一些值得注意的方面。 (1)样品浓度 对于LLS技术,需要对粒子溶液进行稀释,以避免粒子在过高的浓度下发生光学散射过程。这意味着LLS技术只能处理浓度较低的样品,或者需要进行样品稀释。然而,NTA技术不需要进行样品稀释,其测量范围是从几颗到上百万颗粒子,而且不受浓度影响,这使得NTA技术具有更广泛的应用范围。 (2)测量粒径范围 LLS技术对于粒径范围的覆盖不是很大,一般只能处理从几纳米到几百纳米的颗粒。相比之下,NTA技术对于颗粒大小有着很大的测量范围,从几纳米到数百微米的各种颗粒都能够测量。 3. 未来发展趋势 NTA技术已成为纳米尺度下颗粒动力学研究的重要技术之一。但与LLS技术相比,NTA技术还需要进一步发展。未来,有必要探索进一步改进NTA技术的可能性。一方面是开发更灵敏、更高分辨率的设备,以更少的样品避免信号噪声并减少系统误差。另一方面,需要探索NTA技术在复杂样品中应用的前景,例如在细胞等生物体内进行颗粒运动追踪。此外,由于纳米颗粒的应用范围越来越广泛,NTA技术的测量范围也越来越广泛,将有更多的应用和更大的市场潜力。 结语 NTA技术的出现和发展,改变了我们对粒径分析的认识和实验方法。明确其技术原理与与通用的LLS技术的区别,并且有完美的应用,可以更好地发挥其优势,助力于纳米颗粒领域的研究和开发。期待NTA技术在未来的发展中,将更加完善,为我们更好地研究纳米颗粒物理特性提供更为丰富的工具。