纳米粒度及Zeta电位分析仪（DLS）

1. 项目介绍

1.1 测试目的及应用场景

纳米粒度及 Zeta 电位分析仪主要用于测定颗粒的粒径大小，并监测其随时间、pH 值、温度及浓度等条件的变化情况，以此实现对各类体系粒径分布的表征与稳定性评估。

该设备具备高灵敏度的特性，在多个行业领域中应用广泛，具体场景如下：

(1) 半导体领域：可用于探究半导体晶体表面残留杂质，以及磨蚀剂、添加剂与晶片表面之间的相互作用，解析其净化机制。

(2) 医药与食品领域：涵盖乳剂分散与凝聚的模拟调控研究（涉及食品、香水、药品、化妆品等品类），蛋白质功能特性分析，核糖体分散与凝聚的控制研究，以及表面活性剂功能（微囊方向）的探究。

(3) 陶瓷与颜料工业领域：适用于表面重整控制研究，陶瓷材料（矽土、氧化铝、二氧化钛等）及无机溶胶的分散与凝聚研究，颜料分散与凝聚的调控研究，浮矿收集器吸附行为分析等。

(4) 聚合物与化工领域：包含乳剂（涂料、粘合剂类）分散与凝聚的控制研究，乳胶表面重整控制（药品及工业用途），电解聚合物（聚苯乙烯磺酸钠、多羧酸等）功能研究，造纸与纸浆生产过程的调控研究，以及纸浆添加剂相关研究。

1.2 测试原理

该仪器采用动态光散射（DLS）技术，通过探测样品中粒子的布朗运动轨迹，结合成熟理论模型对实验数据进行精准拟合，从而获取粒子的粒径大小及分布特征。当在电解质体系施加电场后，悬浮其中的带电粒子因静电作用向极性相反的电极定向迁移，与此同时，介质的粘性阻力（流体阻力）会抵消这一电荷驱动效应。当电荷吸引与粘性阻力达成动态平衡时，粒子将以恒定速度稳定移动，该速度定义为电泳迁移率。基于此迁移率数值，结合Henry方程的数学关系，可准确计算出粒子的Zeta电位，从而表征其表面电荷特性与分散体系的稳定性。

1.3 测试步骤

此测试大体测试步骤如下：

①　先关闭仪器盖子，随后启动仪器，等待仪器指示灯变为红色并处于闪烁状态。

②　打开Zetasizer软件，持续观察仪器指示灯，直至其变为绿色，表明软件与仪器连接正常。

③　对仪器进行30分钟的预热处理，确保仪器处于稳定工作状态。

④　按照标准要求完成样品的制备工作，保证样品符合测试条件。

⑤　将制备好的样品缓慢注入专用样品池中，避免产生气泡影响测试结果。

⑥　根据测试需求，选择预设的SOP标准测试程序，或手动设置合适的测试参数。

⑦　将装有样品的样品池平稳插入仪器指定位置，点击测试按钮，等待仪器完成温度平衡。

⑧　仪器开始进行测量，待测试流程全部完成后，及时保存测试结果。

2.样品要求

(1) 粉末样品要求：需提供不少于20mg的粉末样品，确保满足测试用量需求。

(2) 液体样品要求：每个液体样品需提供5-10ml，所使用的分散剂主要为去离子水和乙醇，也可根据需求指定其他类型分散剂（需注意：指定其他分散剂可能导致测试数据结果不理想；另外，环己烷会对测试所用比色皿产生腐蚀，建议尽量避免使用该分散剂）；同时，需提供待测液体样品的折射率信息，以便保障测试准确性。

(3) 其他特殊要求：将样品放入指定分散剂后，经超声处理，肉眼观察需呈现淡淡的样品颜色，且样品需分散均匀，无沉淀产生、无团聚现象，确保符合测试条件。

3.常见问题

4.1 为何实测得到的粒径分布结果会偏大？

答：可能因样品存在团聚现象或分散效果不理想导致。建议优化样品前处理工艺，如延长超声分散时间、调整分散介质类型或添加适配的表面分散剂，以改善颗粒分散状态。

4.2 实测的Zeta电位数值与文献中记载的数值存在较大差异，原因是什么？

答：Zeta电位具有显著的环境依赖性。需确认测试条件（如分散介质成分、pH值、离子强度等）是否与文献保持一致，环境参数的差异可能导致电位值显著变化。

4.3 针对测试得出的结果，应如何进行正确解读？

答：

1. 粒径分析结果：关注报告中“Z-Average”值，其为平均粒径的表征参数；“PDI”（多分散指数）反映粒径分布均匀性，通常PDI＜0.7表明粒径分布较窄、颗粒尺寸均一性良好，PDI值越小代表粒径一致性越高。

2. Zeta电位结果：直接查看报告中的“Zeta Potential”数值，该值为样品表面电荷特性的量化指标。

4.4 为何PDF测试报告中，平均粒径与峰位粒径的数值差异较为明显？

答：可能因体系中存在少量大粒径颗粒或团聚体，导致统计平均粒径与主峰粒径偏离。建议通过导出原始数据，利用数据分析工具重新计算粒径均值，或结合粒径分布曲线进行综合判断，以排除异常值干扰。