[发明专利]一种定量评价纳米粒子悬浮液稳定性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及纳米粒子领域，具体是一种定量评价纳米粒子悬浮液稳定性的装置。

背景技术

作为21世纪影响人类发展的新型材料，纳米粒子拥有许多常规材料所不具备的性能(光学、电学、热学、机械性能)，有光明而广泛的应用前景。然而，纳米粒子的尺寸效应和表面效应使其极易自发团聚，这极大地限制了纳米材料的应用。科学家根据纳米粒子团聚的原因来分散纳米粒子，并取得了突出的成果，但定量地描述纳米粒子悬浮液分散性和稳定性仍然是纳米材料领域的难题。

一些科学家采用紫外可见分光光度计(UV-vis)，通过纳米粒子悬浮液的浓度系列与吸光度求出的吸光系数或纳米粒子悬浮液静置一段时间后的浓度与原浓度的比值来定量表征纳米粒子的稳定性和分散性。但是这种检测方法操作繁琐，不能快速、高效地得到测试结果。也有一些科学家用马尔文激光粒度仪测量来表征纳米粒子的稳定性，但这种表征方法影响因素较多，导致结果不准确。目前，大部分实验室是通过动态光散射(DLS)来表征纳米粒子的粒径大小，但其并不能准确地表征纳米粒子悬浮液的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是；解决DLS测试纳米粒子悬浮液稳定性的不准确性和传统紫外可见分光光度计测量纳米粒子悬浮液稳定性操作繁琐、测试效率低等问题。

本发明所采用的技术方案是：一种定量评价纳米粒子悬浮液稳定性的装置，包括控制面板、测量池、控制芯片、显示装置、超声波发生装置、与测量池连接的吸光度测量装置、与测量池通过流量阀连接的溶剂池，当需要评价的纳米粒子悬浮液滴入测量池后，吸光度测量装置自动进行首次吸光度测试，并通过显示装置显示当前吸光度

如果吸光度小于0.1Abs，在显示器上显示沉淀率为0，测量完备；

如果吸光度在0.1-0.7Abs，通过控制面板选择测量次数和间隔时间，控制芯片控制吸光度测量装置按照设置间隔时间和次数进行测量，依次记录为A1，A2，A3，…，Ai，Ai为第i次测量的吸光度，根据公式沉淀量计算沉淀量，并在以时间为横坐标，以沉淀量为纵坐标的坐标系中，获得点(B1，0)，(B2，t)，…，(Bi，it-t)，拟合的斜率即沉淀率K_SER，并通过显示装置显示出来，K_SER越大，说明碳纳米管在该溶剂中沉降得越快，即碳纳米管在该溶剂中稳定性不好，i为自然数，t为时间间隔；

如果吸光度大于0.7Abs，首先通过控制面板选择稀释倍数，控制芯片控制溶剂池中的溶剂对纳米粒子悬浮液进行稀释，并超声波发生装置搅拌均匀，使的稀释后的吸光度在0.1-0.7Abs之间，记录稀释倍数N，然后通过控制面板选择测量次数和间隔时间，控制芯片控制吸光度测量装置按照设置间隔时间和次数进行测量，依次记录为A1，A2，A3，…，Ai，Ai为第i次测量的吸光度，根据公式沉淀量计算沉淀量，并在以时间为横坐标，以沉淀量为纵坐标的坐标系中，获得点(B1，0)，(B2，t)，…，(Bi，it-t)，拟合的斜率即沉淀率K_SER，并通过显示装置显示实际沉淀率为NK_SER，实际沉淀率越大，说明碳纳米管在该溶剂中沉降得越快，即碳纳米管在该溶剂中稳定性不好，i为自然数，t为时间间隔,N为正实数。吸光度测量装置测量的吸光度是在紫外或者可见光范围内，同一波长的光测量的吸光度。

本发明的有益效果是：本发明克服了传统紫外可见分光光度计复杂繁琐的操作，也避免了DLS测量结果的不准确性，提高了测试效率，能定量、快速、准确地描述纳米粒子悬浮液的溶解度、稳定性和分散性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本实施例1沉淀率拟合图；

其中，1、溶剂池，2、测量池，3、超声波发生装置，4、控制面板，5、测量装置，6、显示装置。

具体实施方式

如图1和图2所示，将三氯甲烷多壁碳纳米管悬浮液滴入本发明测量装置的测量池中，本发明中溶剂池中预装三氯甲烷，经过测量装置的首次测量后，显示装置显示碳纳米管悬浮液在波长660nm处吸光度大于0.7Abs，通过控制面板选择稀释倍数，经过100倍稀释后，测量碳纳米管悬浮液在波长660nm处的吸光度处于0.1-0.7Abs。

通过控制面板选择测量次数为7和间隔时间为30min，依次记录为吸光度A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，根据公式沉淀量计算沉淀量，并在以时间为横坐标，以沉淀量为纵坐标的坐标系中，拟合的斜率即沉淀率K_SER＝0.0034，实际沉淀率为100*0.0034＝0.34，并通过显示装置显示出来，实际沉淀率越大，说明碳纳米管在该溶剂中沉降得越快，即碳纳米管在该溶剂中稳定性不好。