Analizzatore di dimensioni e potenziale zeta di nanoparticelle

Referente: Davide Gardini

L’analizzatore di dimensioni e potenziale zeta di nanoparticelle in dotazione a CNR-ISTEC è uno strumento basato sulla diffusione della luce (light scattering) che consente di determinare la distribuzione granulometrica di particelle nanometriche disperse in un mezzo liquido (mediante la tecnica di Dynamic Light Scattering) e il loro potenziale zeta (mediante la tecnica di Electrophoretic Light Scattering).

Principali caratterizzazioni

• Distribuzione granulometrica
• Potenziale zeta in funzione del pH (determinazione del punto isoelettrico)
• Potenziale zeta in funzione della concentrazione di un additivo

Distribuzione granulometrica – La luce di un raggio laser colpisce la cella contenente la sospensione diluita e viene diffusa dalle particelle in moto browniano in tutte le direzioni; l’intensità della luce diffusa viene raccolta da un rilevatore posto a 173° rispetto alla luce incidente (backscattering). Un correlatore mette in relazione l’intensità della luce diffusa raccolta ad istanti di tempo successivi generando una curva di correlazione. Dall’interpolazione di tale curva con un opportuno modello si ricava il coefficiente di diffusione traslazionale delle particelle dal quale, mediante la relazione di Stokes-Einstein, si ottiene il diametro idrodinamico delle particelle.

Potenziale zeta – Le particelle cariche vengono messe in movimento per elettroforesi sotto l’azione di un campo elettrico e la loro velocità determinata mediante la tecnica LDV (Laser Doppler Velocimetry) mettendo a confronto lo sfasamento della luce diffusa a 17° con quella di un raggio di riferimento che non attraversa il campione. Note velocità e intensità del campo elettrico applicato si ricava la mobilità elettroforetica e, di conseguenza, il potenziale zeta sulla base del modello selezionato in base allo spessore del doppio strato elettrico (Smoluchowski, Hückel, Henry).

Malvern Zetasizer Nano ZSP

• Dimensioni rilevabili: 0.3 nm – 10 µm.
• Temperatura applicabile: 0 – 90 °C.
• Concentrazione sospensione: dell’ordine di 0.1-10 mg/mL.
• Sistema di titolazione automatico: MPT-2.
• Celle disponibili: celle per la misura della distribuzione granulometrica in acqua (in polistirene, DTS0012) e in solventi organici (in vetro, PCS8501); celle capillare a U per la misura del potenziale zeta in acqua (in polistirene, DTS1070).