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DLS動的光散乱粒径分析装置

ダイナミックライト散乱、DLS

動的光散乱粒径分析装置(Dynamic Light Scattering, DLS)は、ナノからマイクロスケールの粒子サイズ分析その技術は、レーザー光を用いて測定対象の粒子を含む溶液または懸濁液に照射し、粒子から散乱光信号を生成させる原理です。溶液中の粒子はブラウン運動の影響を受けて継続的にランダムに移動するため、散乱光の強度は時間とともに微小な変化を示します。装置は検出器を通じてこれらの散乱光信号の変化を記録し、自己相関関数を利用して散乱光強度の時間的関連性を分析します。

 

相関関数の計算により粒子の拡散係数を求め、さらにストークス・アインシュタインの式(Stokes–Einstein)から粒子の流体力学的直径、粒子が溶液中での有効粒子サイズ、DLSは粒子の平均サイズを提供するだけでなく、分析することもできます粒径分布の分析だけでなく、次の評価も可能です:粒子の集積または凝集現象

技術原理
ナノ炭酸カルシウムの水溶液中の粒径分布分析

この図は利用して動的光散乱粒径分析装置 (DLS)奈米カルシウムカーボネート(Nano CaCO₃)を水溶液中で測定する粒径分布結果。横軸は粒子の直径サイズ(Diameter, nm)縦軸はその粒径が試料中に占める数量比率(Number, %)図から観察できるのは:

主要粒径分布区域

在約100–120 nm近くに明らかな主要分布ピークが現れ、サンプル中のほとんどのナノカルシウムカーボネート粒子がこの粒径範囲に集中していることを示し、この溶液中の主要な粒子サイズは約~110 nm

 

粒子の集合現象
300–350 nm領域で別の小さな分布ピークが観察され、いくつかのナノ炭酸カルシウム粒子が水溶液中で発生する可能性があることを示しています。集積または凝集 (aggregation/agglomeration)、より大きな粒子の塊を形成する。

 

分散状態評価
全体粒子径分布を示す二峰分布(bimodal distribution)システム内に同時に存在することを示します:

  • 単一のナノ粒子(約100nm)

  • 集まって形成された大きな粒子(約300 nm)

この結果は、サンプルが水溶液中にあることを示しています。分散性はまずまずだが、依然として一部の粒子が集まる現象が存在する。粒子の表面電荷、溶液のpH、イオン強度、または分散剤の条件に関連している可能性があります。

技術的特徴
粒子の分散と集積状態を評価できる
粒径分布情報を通じて、粒子に**集積(Aggregation)または凝集(Agglomeration)**現象が存在するかどうかを判断し、分散系の安定性を評価できます。
高速粒子径分析
測定時間は通常数分で粒径の平均値と粒径分布の結果を得ることができ、迅速な材料評価とプロセス監視に適しています。
ナノからマイクロメートルの粒径範囲に適用
DLSは1nmから数ミクロン範囲の粒子分析に特に適しており、ナノ材料、コロイド、または生体分子などの粒子に対して優れた測定能力を持っています。
非破壊性測定
測定プロセスはサンプルの特性を変えず、サンプルは通常溶液に分散させるだけで分析が可能であり、前処理は簡単でサンプルの必要量も少ない。
分析アプリケーション
材料と製造プロセスの品質管理
材料開発とプロセスにおいて、DLSを利用して粒径の変化を監視し、製品の品質と安定性を確保することができます。
粒子の集積と分散の安定性評価
異なる条件(pH、温度、濃度など)での粒子のサイズ変化を観察し、粒子の凝集と分散の挙動を評価する。
生物分子のサイズ分析
タンパク質、DNA、リポソームまたはナノキャリアなどの生体分子システムに適用されるサイズ分析。
コロイドと懸濁液の分析
コロイド溶液、エマルジョンシステム、または懸濁液中の粒子サイズを分析し、その分散性と安定性を理解するために使用できます。
ナノ材料粒径分析
ナノ材料研究に広く応用されており、ナノ金属、ナノ酸化物、量子ドットなどの材料の粒径と粒径分布の分析に使用されます。
機械の種類

Malvern Nano-ZS

Malvern Nano-ZS は、結合された動的光散乱 (Dynamic Light Scattering, DLS)ゼータ電位分析高精度粒子分析器で、ナノからマイクロメートルスケールの粒子を測定するために使用されます。粒径分布、分散状態および表面電気特性

この装置はレーザー光散乱の原理を利用して、溶液中の粒子を測定します。ブラウン運動散乱光の強度の変化を通じて粒子の流体力学的粒径 (ハイドロダイナミック径)と同時に、電泳光散射 (Electrophoretic Light Scattering, ELS)技術により電場中での粒子の移動速度を測定し、そこからゼータ電位粒子の分散安定性を評価するために使用されます。

Nano-ZS は高感度と高解像度ナノ材料、コロイドシステム、生体分子および各種分散系を迅速に分析できるため、材料研究、ナノテクノロジー、生医および化学産業で一般的に使用される分析機器です。

Contact
お問い合わせ窓口
台湾の実験室

鍾先生

Ext. +886-3-6116678 ext:3275

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