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首臺國產電泳光散射法納米顆粒zeta電位分析儀由丹東百特和華南師大聯合研制成功
發布時間:2017-06-23來源:中國顆粒學會點擊量:60165

2017年6月5日,丹東百特研發中心實驗室中,一臺造型大方厚重的納米顆粒Zeta電位分析儀樣機——BT-Zeta100有條不紊地在試驗臺上配合著研發工程師進行著一次次 Zeta電位測試,隨著測試的進行,一組組Zeta電位的結果展現出良好的重復性和準確性,標志著這臺Zeta電位分析儀首次驚艷亮相就有不俗的表現,宣告了首臺國產Zeta電位分析儀研制成功。



首臺國產Zeta電位分析儀的研制成功,是丹東百特與華南師范大學合作的最新成果。早在2014年8月,丹東百特就與華南師范大學簽訂聯合研發Zeta電位分析儀的協議并成立了項目組。兩年來,以韓鵬教授為首的華南師范大學Zeta電位項目組,在測試原理、光學系統、信號分析處理等方面做了大量研究工作。以李曉光為首的百特Zeta電位項目組在技術路線、控制系統、儀器結構、軟件設計等方面進行了積極的探索,雙方密切聯系,定期互訪,及時將最新的研究成果融合到樣機系統當中。經過兩年多的聯合攻關,攻克了電滲影響、電場分布不均、實時相關信號處理、極性判斷等一系列技術難題,終于研制出了具有商業化前景的首臺國產Zeta電位分析儀。經過與多種國外同類儀器的對比測試,樣機在重復性、準確性和分辨力等主要性能指標上達到國外同類產品先進水平,項目取得了圓滿成功。

BT-Zeta100型Zeta電位分析儀是基于電泳光散射(ELS)原理測量納米顆粒材料Zeta電位的,它不僅能測量納米顆粒的Zeta電位,同時具有測量納米粒度分布和分子量功能,是一個集粒度、分子量和Zeta電位于一體的高端納米顆粒分析儀器,能充分滿足納米材料主要物理性能分析,同時符合多項ISO國際標準。

BT-Zeta100采用了自主創新的微流控技術與自適應光子相關技術,保證了儀器的高測量精度和寬測量范圍,并申請了多項發明專利。此外,儀器的核心技術還包括小型光源組件、具有獨特結構的Zeta電位樣品池、高靈敏度光電探測模組、高精度溫控系統、光學空間調制??櫚?。BT-Zeta100是具有完全自主知識產權的產品,它的研制成功,結束了中國納米顆粒Zeta電位分析儀器完全依靠進口的歷史,為中國納米材料研究、生產與應用提供科學準確經濟實用的測試手段,對促進中國納米科技的發展具有重要意義。

附:Zeta電位小常識:

1、什么是Zeta電位?測試Zeta電位的意義和作用是什么?

懸浮于液體中的納米顆粒表面都存在電荷,這些電荷會影響顆粒周圍區域的離子分布,因此每個粒子周圍都存在雙電層,分別是固定層和滑動層,滑動層上的電位為Zeta電位。

Zeta電位的大小反映膠體體系的穩定性趨勢。Zeta電位的絕對值越大,懸浮液體系越穩定,懸浮液體系穩定與不穩定的分界線是Zeta電位±30mv,Zeta電位大于+30mv或小于-30mv的懸浮液體系是穩定的,Zeta電位在+30mv到-30mv是不穩定的。

通過Zeta電位的測試,可以幫助工程師找到阻止顆粒絮凝、保持懸浮液穩定的配方,同樣也可以幫助工程師找到促使顆粒絮凝(廢水處理),加速顆粒沉淀的方法。

2、電泳光散射Zeta電位測試原理

電泳光散射Zeta電位測試原理是通過激光多普勒測速技術對顆粒的電泳遷移率進行測試,然后運用所測的電泳遷移率及Henry函數進行計算得到Zeta電位的。當激光光束照射在固定電場作用下產生定向運動的帶電粒子時,根據多普勒效應,粒子產生的散射光頻率將會有微小的變化。利用光學相干技術,就能夠使散射光頻率變化轉換為光強的波動變化,接著由光強的波動頻率得到顆粒的運動速度。一方面,結合固定電場的方向和粒子的運動速度大小,得到粒子的帶電極性。另一方面,結合固定電場的大小和粒子的運動速度大小算出粒子在單位電場中的運動速度,即電泳遷移率,再根據Henry函數計算出Zeta電位。