凯发k8国际

凯发k8国际专访 | 中国科学院生态环境研究中心

专访中国科学院生态环境研究中心刘丽红

中国科学院生态环境研究中心

  • 行业

    教育科研

  • 用户之声

    分析速度快、操作简单、灵敏度高

  • 使用产品

    ICPMS-2030

凯发k8国际用户 | 刘丽红

凯发k8国际用户 | 刘丽红

助理研究员
研究方向:环境分析化学,主要包括金属元素多维形态的分析方法开发、迁移转化过程和生物效应研究。
主要工作内容:颗粒物分析。
使用仪器:ICPMS-2030
仪器使用时间:2020年8月-至今

受访者的公司和头衔为受访当时的

就职单位:中国科学院生态环境研究中心

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使用感受 ICPMS-2030

  我主要使用这套仪器做单颗粒分析,每周的使用时间根据我研究项目的情况而定。我所在的3D打印平台会根据需要定制一些ICP-MS的接口和前端装置,我会使用这套设备做相关部件的优化和验证工作。
  单颗粒ICP-MS作为近年新兴起的纳米颗粒分析方法,具有分析速度快、操作简单、灵敏度高等优势,可以提供纳米颗粒的表征和定量信息,在科研领域应用非常广泛。凯发k8国际的ICP-MS仪器性能稳定、维护简便,是一个很实用的分析工具。

实验方法

  ● 样品前处理
  元素线性标准溶液:用超纯水将金元素标准溶液稀释制成浓度为10, 20, 50, 100, 500 ppt的溶液。
  纳米颗粒悬浮液:用超纯水将15 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm金纳米颗粒悬浮液对照品分别稀释至对应10 ppt, 100 ppt, 500 ppt, 1 ppb后进样分析。
  ● ICP-MS分析条件

分析条件

实验结果

  ● 进样效率稳定性测试
  在固定进样速度和进样时间的情况下,对1, 5, 20, 50, 100, 200, 400 ppt的纳米颗粒进行分析,统计有效信号个数,有效信号个数与纳米颗粒浓度的关系曲线如图1所示,线性关系良好,r2>0.99说明对于不同浓度的样品进样效率依然稳定。
 

稳定测试

图1. 有效信号个数与纳米颗粒浓度的关系曲线(左图:40 nm金纳米颗粒;右图:40nm银纳米颗粒)


  ● 方法验证
  通过对不同粒径的金纳米颗粒进行单颗粒ICP-MS方法分析,然后对结果中颗粒物信号强度取中位值。以纳米颗粒标准物质的标签粒径为横坐标,以信号强度的中位值为纵坐标做关系曲线,如图2所示,信号强度与粒径的三次方成正比,说明此方法准确稳定。

方法验证

图2. 粒径的三次方与信号强度的关系曲线


  透射电子显微镜(TEM)成像法是目前公认的准确分析纳米颗粒形状和粒径的方法,为了验证单颗粒ICP-MS方法的准确性,本实验对于同一种纳米颗粒样品分布进行TEM方法分析和单颗粒ICP-MS方法分析,然后将两种分析结果进行对比。图3为使用TEM方法得到的不同粒径金纳米颗粒的成像图,结果显示样品中金纳米颗粒为球形,同一种样品中粒径大小相对均匀。通过数据统计得到粒径分布直方图(图4,左侧)。
  另外使用单颗粒ICP-MS方法对不同粒径的金纳米颗粒进行分析,通过上述数据处理方法得到纳米颗粒粒径分布直方图(图4,右侧),结果显示两种方法得到的粒径分布一致。如表1所示,两种方法得到的粒径统计中位数一致,证明单颗粒ICP-MS的方法准确可靠。通过对15 nm金纳米颗粒的分析,实验结果表明此方法对于金纳米颗粒的最小检出尺寸为10 nm。

纳米颗粒

图3. 金纳米颗粒TEM成像图

粒径粒径粒径粒径

图4. 粒径分布直方图 (左侧为TEM方法结果,右侧为单颗粒ICP-MS方法结果)


表1. TEM方法和单颗粒ICP-MS表征纳米颗粒粒径中位数结果

中位数结果

结论

  利用单颗粒ICP-MS技术可以实现金属纳米颗粒的表征和检测,使用凯发k8国际ICPMS-2030对金纳米颗粒进行粒径表征,并利用TEM方法进行验证,结果表明该方法具有操作简单、分析快速、灵敏度高、准确度高等优势,可用于痕量金属纳米颗粒的表征分析。

凯发k8国际ICPMS-2030系列

凯发k8国际ICPMS-2030系列

-高灵敏度、多元素同时检测

-智能结果判断

-低运行成本消耗

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