#本文由馬爾文帕納科應(yīng)用專家張鵬博士供稿#

激光照射溶液中的懸浮納米顆粒，后者產(chǎn)生的散射光被高靈敏度的相機捕獲并成像。為了得到觀測區(qū)域每個顆粒的粒徑大小，相機通過拍照的方式記錄下每個顆粒的運動軌跡，并分析得到每個顆粒的運動速率，最終這些單個顆粒的運動速率通過斯托克斯-愛因斯坦方程轉(zhuǎn)化為粒徑值，整個樣本的粒徑分布就是由這些顆粒的粒徑匯集而成（圖1）。

圖1. 利用納米顆粒跟蹤分析技術(shù)（NTA）對納米顆粒進行粒徑分析（紅色線條表示顆粒的布朗運動軌跡）

由于該技術(shù)是單顆粒跟蹤技術(shù)，所以能提供*精度的顆粒粒度的數(shù)量分布，既適合分析粒度分布較窄，也適合分析粒度分布較寬的樣本，其粒徑檢測范圍大致在10-2000nm之間。此外，如果樣品本身具有熒光，或者能夠標記上熒光素，可以單獨采集其熒光信號，進而對熒光顆粒進行粒度分析，不受溶液復(fù)雜體系的影響。

接下來通過粒徑寬窄分布不同的樣品的測量實例，著重給大家講一下NTA和DLS在測量顆粒粒徑上的相同點和區(qū)別點，方便大家更好的去選擇不同的技術(shù)。

NTA 和 DLS兩種技術(shù)在粒徑窄分布樣品上的差異，我們以200nm的聚苯乙烯顆粒（PS）為考察對象。

圖2 DLS、NTA表征200 nm聚苯乙烯顆粒（PS）的粒徑分布

我們再將兩種技術(shù)表征的結(jié)果合并到一塊，看看有沒有差異。

圖3 NTA和DLS測量窄分布樣品合并圖

從圖3中我們能夠看到，NTA和DLS技術(shù)都能很好的表征粒徑窄分布的樣品，但是NTA得到的粒徑分布圖比DLS的更窄。

通過圖2、3我們得出如下結(jié)論：DLS和NTA都能很好的表征粒徑窄分布的樣品，且其平均值及主峰值都十分接近，但是NTA得到的粒徑分布峰更窄，這也和其采用的單顆粒跟蹤技術(shù)相符合。

再來看看寬分布的樣品。我們將100 nm和200 nm的PS標準品混合后，獲得粒徑寬分布樣品，將其做為考察對象。分別利用NTA和DLS對他們進行粒徑表征：

圖4 DLS、NTA表征100、200 nm聚苯乙烯顆粒（PS）混合體的粒徑分布

從圖4我們可以看出來，DLS仍舊顯示出一個單峰，其Z均值為206.7 nm；NTA成功將100 nm和200 nm的PS顆粒區(qū)分開來，在粒徑分布圖上呈現(xiàn)出兩個明顯的單峰（109 nm、195 nm），這說明NTA的粒徑分辨率是要高于DLS的。

圖5 DLS和NTA測量100、200 nm聚苯乙烯顆粒（PS）混合體的粒徑分布合并圖

通過圖5，將兩種技術(shù)得到的粒徑分布圖合并到一塊，我們可進一步發(fā)現(xiàn)，DLS的結(jié)果更偏向于體系中的大顆粒，較小的100 nm的信號被較多的忽略了。這說明DLS對體系中的大顆粒更敏感，而NTA對體系中大、小顆粒的敏感程度較為接近。總體來說，NTA的粒徑分辨率能達到1:1.3，而DLS的粒徑分辨率低至1:3。