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首台国产电泳光散射法纳米颗粒zeta电位分析仪由丹东百特和华南师大联合研制成功
发布时间:2017-06-23来源:中国颗粒学会点击量:2421

2017年6月5日,丹东百特研发中心实验室中,一台造型大方厚重的纳米颗粒Zeta电位分析仪样机——BT-Zeta100有条不紊地在试验台上配合着研发工程师进行着一次次 Zeta电位测试,随着测试的进行,一组组Zeta电位的结果展现出良好的重复性和准确性,标志着这台Zeta电位分析仪首次惊艳亮相就有不俗的表现,宣告了首台国产Zeta电位分析仪研制成功。



首台国产Zeta电位分析仪的研制成功,是丹东百特与华南师范大学合作的最新成果。早在2014年8月,丹东百特就与华南师范大学签订联合研发Zeta电位分析仪的协议并成立了项目组。两年来,以韩鹏教授为首的华南师范大学Zeta电位项目组,在测试原理、光学系统、信号分析处理等方面做了大量研究工作。以李晓光为首的百特Zeta电位项目组在技术路线、控制系统、仪器结构、软件设计等方面进行了积极的探索,双方密切联系,定期互访,及时将最新的研究成果融合到样机系统当中。经过两年多的联合攻关,攻克了电渗影响、电场分布不均、实时相关信号处理、极性判断等一系列技术难题,终于研制出了具有商业化前景的首台国产Zeta电位分析仪。经过与多种国外同类仪器的对比测试,样机在重复性、准确性和分辨力等主要性能指标上达到国外同类产品先进水平,项目取得了圆满成功。

BT-Zeta100型Zeta电位分析仪是基于电泳光散射(ELS)原理测量纳米颗粒材料Zeta电位的,它不仅能测量纳米颗粒的Zeta电位,同时具有测量纳米粒度分布和分子量功能,是一个集粒度、分子量和Zeta电位于一体的高端纳米颗粒分析仪器,能充分满足纳米材料主要物理性能分析,同时符合多项ISO国际标准。

BT-Zeta100采用了自主创新的微流控技术与自适应光子相关技术,保证了仪器的高测量精度和宽测量范围,并申请了多项发明专利。此外,仪器的核心技术还包括小型光源组件、具有独特结构的Zeta电位样品池、高灵敏度光电探测模组、高精度温控系统、光学空间调制模块等。BT-Zeta100是具有完全自主知识产权的产品,它的研制成功,结束了中国纳米颗粒Zeta电位分析仪器完全依靠进口的历史,为中国纳米材料研究、生产与应用提供科学准确经济实用的测试手段,对促进中国纳米科技的发展具有重要意义。

附:Zeta电位小常识:

1、什么是Zeta电位?测试Zeta电位的意义和作用是什么?

悬浮于液体中的纳米颗粒表面都存在电荷,这些电荷会影响颗粒周围区域的离子分布,因此每个粒子周围都存在双电层,分别是固定层和滑动层,滑动层上的电位为Zeta电位。

Zeta电位的大小反映胶体体系的稳定性趋势。Zeta电位的绝对值越大,悬浮液体系越稳定,悬浮液体系稳定与不稳定的分界线是Zeta电位±30mv,Zeta电位大于+30mv或小于-30mv的悬浮液体系是稳定的,Zeta电位在+30mv到-30mv是不稳定的。

通过Zeta电位的测试,可以帮助工程师找到阻止颗粒絮凝、保持悬浮液稳定的配方,同样也可以帮助工程师找到促使颗粒絮凝(废水处理),加速颗粒沉淀的方法。

2、电泳光散射Zeta电位测试原理

电泳光散射Zeta电位测试原理是通过激光多普勒测速技术对颗粒的电泳迁移率进行测试,然后运用所测的电泳迁移率及Henry函数进行计算得到Zeta电位的。当激光光束照射在固定电场作用下产生定向运动的带电粒子时,根据多普勒效应,粒子产生的散射光频率将会有微小的变化。利用光学相干技术,就能够使散射光频率变化转换为光强的波动变化,接着由光强的波动频率得到颗粒的运动速度。一方面,结合固定电场的方向和粒子的运动速度大小,得到粒子的带电极性。另一方面,结合固定电场的大小和粒子的运动速度大小算出粒子在单位电场中的运动速度,即电泳迁移率,再根据Henry函数计算出Zeta电位。