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BeNano检测纳米黑炭黑颗粒的粒径和Zeta电位

更新时间:2024-06-06      点击次数:196

纳米炭黑是一种具有高比表面积和独特物理化学性质的碳质材料,它由纳米级碳黑颗粒组成,一般局部粒径小于100纳米,但是多以团聚态存在。

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纳米黑炭黑电图片和外观图片

 

纳米黑炭黑具有很多优异性能,如高比表面积、特殊的光学性能、优异的导电性能、良好的机械性能,在橡胶、塑料、涂料、油墨、电池、医疗、环境保护等领域都具有广泛的应用。

在这篇应用报告中,我们使用丹东百特仪器公司最新推出的BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪检测了分散在水性环境中的纳米黑炭黑颗粒的Zeta电位和的粒径信息。

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BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪

 

样品制备和测试条件

该报告中检测了两个黑炭黑样品,通过BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪内置的温度控制系统开机默认测试温度控制为25℃±0.1℃,样品加入表面活性剂,用水稀释超声处理后注入PS粒径池,采用动态光散射在90°进行粒径测试,利用毛细管电极进行Zeta电位测试。

每一个样品在放入样品池后进行至少三次测试以检测结果的重复性和得到结果的标准偏差。

 

测试结果和讨论

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图1. 1#样品多次测试相关曲线            图2. 1#样品粒径分布

 

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图3. 2#样品多次测试相关曲线            图4. 2#样品多次测试相关曲线

 

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图5. 1#样品多次测试相图                图6. 2#样品多次测试相图

 

通过使用动态光散射技术,得到了纳米炭黑的粒径和粒径分布。1#样品Z-均直径为219 nm,2#样品为249nm见表1。可以从图1和图3两个样品的多次测试相关曲线中看出,样品状态很好,无明显波动;从图2和图4的光强分布曲线中看出,两个样品均为一个峰,重复性较好。由电镜图片可以看出纳米黑炭黑局部颗粒的粒径小于100nm,所以通过动态光散射得到的结果应该为黑炭黑的团聚态,然而通过多次测试可以看出团聚态粒径分布较均匀稳定,两个样品的PDI在0.13-0.15之间。

通过电泳光散射,得到了纳米黑炭黑悬浮液的Zeta电位信息。图5和图6中展示了两个样品的相图,相图斜率代表了散射光由于电泳运动造成的频率的偏移。可以通过图中曲线看出,相图斜率清晰,信噪比良好。

 

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对于个样品的多次测试平均结果列于表1中,可以看到两个样品在水性溶液环境中Zeta电位为负值,说明其携带负电其中1#样品的Zeta电位稍低于2#样品的Zeta电位。较高的Zeta电位有利于黑炭黑悬浮液在较长时间内稳定存在,不会进一步生成更大的团聚物。

 

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