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    納米粒子粒徑分布測試系統(tǒng)

    納米粒子粒徑分布測試系統(tǒng)

    摘要:本文介紹了納米粒子氣溶膠分析系統(tǒng)的基本原理、測量方法和系統(tǒng)組成,總結了所進行的實驗研究。該系統(tǒng)對粒徑測量的量值可溯源到標準粒子,可進行單分散、多分散樣品的測量以及電子分級篩選,并展望了良好的應用前景。

    關鍵詞:氣溶膠;電遷移率;納米/亞微米;校準

    一、 前言

    納米/亞微米顆粒的粒徑大小和分布是決定其材料特性的關鍵因素之一,因此開展對納米/亞微米顆粒粒徑及粒徑分布的研究顯得十分必要和重要。納米粒子氣溶膠分析系統(tǒng)是針對分散在指定氣氛中的納米/亞微米顆粒物進行粒徑和濃度計量的先進手段,是與電鏡法(EM)納米粉末表征、光子相關譜法(PCS)溶膠納米粒度分析相并列的納米測量學的重要分支。各類原理的電子顯微鏡是表征納米粉末的有效工具,但其取樣量有限,不適宜作統(tǒng)計分析;光子相關譜法能對分散在溶膠中的納米粒子進行測量統(tǒng)計,但對多分散體系的粒徑分布測量有不足之處。納米粒子氣溶膠分析系統(tǒng)的建立,與以上兩種測量方法形成了良好的互補。利用噴霧方法將納米/亞微米顆粒分散形成氣溶膠,再用微分電遷移率分析器DMADifferentialMobilityAnalyzer)來測量其粒徑分布的技術是研究氣溶膠態(tài)顆粒的關鍵技術。它具有眾多優(yōu)特點,如樣品制備簡單,可測多分散體系,分析樣品具有統(tǒng)計意義,準確度高,測量速度快等。美國標準技術研究院(NIST)和日本JSR公司出具100納米標準粒子的證書上,都有使用DMA方法的說明。國外學者成功地運用DMA技術來測量α-Fe2O3、SiO2、α-FeOH、炭黑粒子等精細粉末。

    二、 粒子氣溶膠分析系統(tǒng)的組成

    納米粒子氣溶膠分析系統(tǒng)由氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)和掃描電遷移分析系統(tǒng)(SNPS)組成,框圖如下
     
    系統(tǒng)的主要組成包括氣溶膠發(fā)生器、軟X線電中和器、電分級器、DMA、凝聚核粒子計數(shù)器(HCT4312)。 

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