影响Zeta的因素有很多,例如pH值、电导率(浓度、盐的类型)、组成成分浓度的变化(如高分子、表面活性剂)等等,在本次应用中,我们检测了一个共聚物球悬浮液,通过加入不同量的吐温80,观察Zeta电位的变化。
原理和设备
电泳光散射技术ELS是利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上,检测向前角度的散射光信号。在样品两端施加一个电场,样品中的带电颗粒在电场力的驱动下进行电泳运动。由于颗粒的电泳运动,样品的散射光频率会产生一个频移,即多普勒频移。利用数学方法处理散射光信号,得到散射光的频率移动,进而得到颗粒的电泳运动速度,即电泳迁移率μ。通过Herry方程,我们把颗粒的电泳迁移率和其Zeta电位ζ联系起来:
其中ε为介电常数,𝜂为溶剂粘度,f(κα)为Henry函数,κ为德拜半径倒数,α代表粒径,κα代表了双电层厚度和颗粒半径的比值。
本次仪器使用丹东百特仪器有限公司的BeNano 90 Zeta 纳米粒度及Zeta电位仪。该仪器使用波长671nm,功率50mW激光器作为光源,设置在12°角的APD检测器进行散射光信号采集。采用相位分析光散射技术,可以有效检测低电泳迁移率样品的Zeta电位信息。
样品制备和测试条件
将样品稀释1000倍后,取1mL样品,分别加入50μL、5μL、0.5μL以及0.05μL的吐温80。BeNano 90 Zeta内置的温度控制系统开机默认测试温度控制为25℃±0.1℃。样品注入毛细管电极,利用电泳光散射进行Zeta电位测试,每个样品进行三次重复性测试,以得到测试的标准偏差。
测试结果和讨论
图1是Zeta电位与吐温添加剂之间的关系曲线,每一个数据点都是多次测试的平均值,数据点上显示了标准偏差,每个点标准偏差很小,说明实验结果具有极好的重复性。通过曲线可以看到,聚合物球本身携带负电,未加入吐温时Zeta电位为-31.9mV。当加入极少量的吐温80时,Zeta电位绝对值略有增大变为-40.9mV,但随着继续加入吐温,Zeta电位的绝对值数值又变小。加入50 μL吐温时,电位降至-12.0mV。分析其原因,有可能是加入吐温后,吐温会吸附在聚合物球的表面,当加入吐温量很低的时候,吸附在聚合物球表面的吐温增加了聚合物球的亲水性,导致电位绝对值增加,而随着更多吐温的加入,大量吐温分子吸附在聚合物球的表面,屏蔽了球表面带电基团和周围分散液,导致了Zeta电位绝对值下降。
这个应用中可以看出,小分子添加剂对于颗粒悬浮液体系的Zeta影响是巨大的,在研究体系Zeta电位的过程中,应该特别注意分散剂环境的组成。当报道一个体系的Zeta电位时,不应该单纯的提到颗粒物质是什么,还应该详细的标注分散液的组成成分及含量,因为这都是决定Zeta电位的因素。
1614
- 1超细粉双头式粉末灌装机产品说明
- 2单颗粒力学性能测试系统产品介绍
- 3粉末压实密度仪产品介绍
- 4硅基负极膨胀原位快筛系统产品介绍
- 5原位膨胀分析系统产品介绍
- 6原位产气体积监控仪产品介绍
- 7极片电阻仪产品介绍
- 8浆料电阻仪产品介绍
- TEM原位样品杆优秀论文赏析-《Energy Storage Materials》
- 全固态电池不是电动汽车的必选项
- 湿法珠磨制备米诺地尔纳米颗粒实现高效靶向毛囊
- 硅碳负极助力锂离子电池能量密度提升
- 粒度、粒形分析技术助力3D打印材料发展
- 【Nat. Chem. Eng.】一维孔道中的动态分子口袋用于从C2-C4炔烃中分离乙烯
- 可见异物检查仪在提升药品质量与安全方面的作用
- CytoFLEX 流式细胞仪如何表征外泌体?
- 压实度与密实度的区别
- 振实密度和压实密度的关系
- 勃姆石专用气流粉碎机分级机打散机
- 国产新品泡沫起升仪可替代德国format
- 国内首个他达拉非新剂型获批
- APS-100超声法粒度仪在ZnO纳米颗粒和ZnO-EG纳米流体方面的应用
- 气流筛分仪200lsn汇美科HMK-200始于2017
- 如何有效分析印刷品的抗擦性以及涂层硬度