水合粒径的解释

我目前的理解是TEM测试下的复合粒子是已经干燥的纳米粒子,所测得的直径是纳米粒子实际的尺寸。而DLS是溶液状态下的复合粒子粒径,即水合粒径(流体动力学直径)。水合粒径包括纳米颗粒的核及膨胀的胶团。干燥后,胶体面的电子密度较低,纳米颗粒团聚较弱,TEM给出了单个(或少数)纳米颗粒的直接直径。(DLS gives a hydrodynamic size that corresponds to the core and the swollen corona of the micelles, whereas TEM often gives a size of the core for micelles in a dried state as the corona with low electronic density is not visible.)导致水合粒径大于干燥粒子。 此外,有文献说,在液体中,颗粒表面的官能团,如羟基,羧基等,会使得纳米颗粒吸附在一起形成较大的团聚体,会使得DLS的值较大。 任何悬浮于液体的颗粒都会不停的作布朗运动,其运动的强度与环境有关,同时也与颗粒本身的大小有关:相同条件下,大颗粒的布朗运动缓慢,而小颗粒的布朗运动剧烈。1964年,Pecora 证明了实时波动的散射光可以在频域中产生一个分布,这个带宽就包含着颗粒运动的信息。实际上,该线宽Γ可以求出扩散系数DT,从而由扩散系数与粒径之间的关系,得出颗粒的大小。相等的半径可与测定的不同分子的扩散系数相对应。假设分子是球形的,则这种相同的半径就叫作分子的流体力学半径。 Stokes-Einstein关系: DT =KT/3πηd DT是平移扩散系数 d为粒子直径(流体力学直径:2Rh) η为溶液粘度 K 为Boltzman 常数 动态光散射可以测量溶液中颗粒的扩散系数,故可以用来测定体系的流体力学半径;而对应于静态光散射技术的原理基于散射光强对散射角的依赖性,测得的为均方根回旋半径Rg。