納米材料，這一看似離我們很遙遠(yuǎn)的微小粒子，其實(shí)已經(jīng)出現(xiàn)在我們生活中的方方面面。例如具有廣泛殺菌功效的納米銀在醫(yī)療衛(wèi)生、醫(yī)療器械、紡織、涂料、日用品等方面有著廣泛應(yīng)用。在給我們生活帶來(lái)便利的同時(shí)，納米科技可能也是一柄雙刃劍，對(duì)人類健康和環(huán)境存在危害的可能。

目前應(yīng)用較為廣泛的納米材料多為金屬、金屬氧化物、以及納米碳材料。大量的使用必將引起環(huán)境中的排放量日益增長(zhǎng)，可能會(huì)對(duì)生態(tài)和環(huán)境造成破壞。

島津ICPMS-2030能夠?qū)悠分械募{米粒子的成分、粒徑大小及顆粒濃度進(jìn)行分析，助您一探究竟！

儀器配置

島津電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICPMS-2030系列

單納米顆粒分析原理

樣品中的懸浮顆粒在進(jìn)入ICP離子源時(shí)是不連續(xù)的，中間會(huì)有短暫的間隔，因此每個(gè)顆粒產(chǎn)生的離子云也是不連續(xù)的。當(dāng)檢測(cè)器高速采集數(shù)據(jù)時(shí)顆粒則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)個(gè)不連續(xù)的脈沖信號(hào)。顆粒數(shù)量越多，則信號(hào)數(shù)量越多；顆粒越大，對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度則越高。對(duì)所測(cè)得的顆粒信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，既能得到樣品中顆粒的粒徑信息。

圖1. 單納米顆粒分析流程

樣品前處理

所有的納米顆粒標(biāo)品及試樣通過超純水進(jìn)行稀釋，稀釋定容后超聲分散20 min后馬上進(jìn)ICP-MS于時(shí)間分辨模式下采集信號(hào)。

樣品分析

使用已知濃度的40 nmAuNPs（金納米粒子）樣品引入到ICPMS-2030中測(cè)試單顆粒信號(hào)。統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)測(cè)得的信號(hào)個(gè)數(shù)，并計(jì)算引入到儀器中的粒子總數(shù)。建立顆粒數(shù)量濃度同信號(hào)個(gè)數(shù)線性關(guān)系能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)未知樣品中顆粒數(shù)量的測(cè)定。

表1納米粒子信號(hào)-濃度計(jì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)地表水樣品進(jìn)行加標(biāo)測(cè)試，向地表水中加入20 nm，40 nm，80 nm AuNPs分散液以及40、80 nm AuNPs分散液混合后進(jìn)行ICPMS-2030測(cè)試，繪制樣品粒徑分布圖。

圖2.地表水樣中不同粒徑金納米粒子（AuNPs）ICPMS粒徑測(cè)試分布

 結(jié) 論

使用島津ICPMS-2030分析測(cè)定了地表水中金納米粒子（AuNPs），具有靈敏度高，前處理簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，能夠快速得到樣品中納米材料元素構(gòu)成，顆粒大小以及顆粒濃度等信息，為納米材料的分析提供了一個(gè)新的思路。

撰稿人：劉子輝