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仪器设备及操作流程

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粒度仪(Malvern Panal ytical Zetasizer Lab)和全光谱光度计(HITACHI F-4700)

发布日期:2025-12-22    点击:

动态光散射(DLS)粒度,是测量纳米与亚微米颗粒粒径及分布的核心工具。其原理是通过分析悬浮液中颗粒布朗运动引起的散射光强波动,来反推颗粒的流体力学直径。颗粒越小

,布朗运动越快,光强波动也越快。

一、 仪器的工作原理与结构

· 核心原理:激光照射样品,颗粒产生散射光。探测器记录光强波动信号,经数字相关器运

算得到相关曲线,最后用斯托克斯-爱因斯坦方程算出粒径。

· 基本结构:主要由激光器(提供稳定光源)、样品池(通常为石英或玻璃材质)、探测器

(收集散射光)和数字相关器/计算机(处理信号)组成。

二、 标准操作流程(SOP)

1. 开机与预热

· 依次开启仪器主机、温控模块及电脑电源。

· 关键:务必预热至少30分钟,确保激光光源和电子元件达到热平衡。

2. 样品制备(最关键步骤)

· 过滤:用0.22μm或0.45μm滤膜过滤样品,去除大颗粒杂质。

· 浓度:控制在0.1-1 mg/mL左右。浓度过高易团聚,过低信号弱。肉眼观察应为澄清或轻微乳光。

· 除气泡:可适当离心或静置,务必确保无气泡。

3. 参数设置

· 在软件中设置分散剂(溶剂)的折射率和粘度。

· 设置样品的折射率和吸收率。

· 设定测量温度(通常25℃)、平衡时间和单次测量时长(如120秒)。

4. 样品加载与测量

· 用移液器将样品缓慢注入样品池,避免产生气泡。

· 用无尘纸擦净外壁,将样品池放入仪器,确保光学面朝向正确。

· 关闭遮光盖,在软件中点击“Start”开始测量。

5. 数据分析和仪器维护

· 分析:软件自动计算平均粒径、多分散性系数(PDI),并生成分布图。

· 维护:测量后立即清洗样品池;定期用标准粒子校准仪器;不使用时盖好防尘罩。

三、 核心注意事项

· 样品分散:确保样品均匀分散、无团聚。必要时可使用超声分散辅助。

· 数据质量:PDI值可反映样品均一性,PDI越大通常意味着分布越宽。



全光谱光度计F-4700是一款高灵敏度的荧光光谱分析仪器,主要用于分析物质的荧光特性。

一、仪器特点

超高灵敏度:其灵敏度达到前代机型的1.5至2倍。能够轻松检出低至 1×10⁻¹² mol/L(皮摩尔级)的荧光素,非常适合痕量

物质分析。

长寿命氙灯:采用全新设计的150W连续氙灯,使用寿命长达1000小时,降低了耗材成本和更换频率。

超快扫描速度:波长扫描速度最高可达 60,000 nm/min,可大幅缩短三维光谱扫描等复杂测量的时间。

二、 关键性能指标:

波长范围:200 至 900 nm。

光谱带宽:激发和发射侧均可调,范围为1/2.5/5/10/20 nm。

最小样品量:使用标准10mm方形样品池时,仅需0.6ml样品,水平狭缝设计无需挡光垫片。

软件功能强大:配套的FL Solutions软件具备三维荧光光谱检测、荧光强度标准化(校正日差变化)等功能,数据处理和效

率都较高。

三、标准操作流程(SOP)

1. 开机与预热

· 依次开启计算机和仪器主机电源。

· 关键:仪器需预热至少15-30分钟,以确保光源稳定,消除因温度变化引起的信号漂移。

2. 参数设置

· 在软件中根据实验目的选择工作模式(如波长扫描、光度测量或三维扫描)。

· 设置关键参数:

  激发/发射波长:设定扫描起始和终止波长。

  扫描速度:影响数据质量和速度,精细扫描可选慢速(如240 nm/min),快速筛查可选高速。

  狭缝宽度:权衡灵敏度和分辨率的关键参数,灵敏度低时可适当增大,但会降低分辨率,一般可从5nm或10nm开始。

  光电倍增管负高压:在能满足信号强度的前提下,使用较低的电压值,以保护检测器并获得较低噪声。

3. 样品准备与测量

· 将样品溶液加入石英荧光比色皿中,手持棱角处,用无尘纸擦净四面透光面。

· 将比色皿放入样品池,盖好盖子。

· (可选)若需扣除背景,可先放入空白溶剂进行基线校正。

· 点击软件中的“Start”或相应按钮,开始扫描并实时观察图谱。

· 若信号溢出(超量程),需稀释样品或降低PMT电压;若信号太弱,可增大狭缝或提高PMT电压。

4. 数据保存与关机

· 扫描完成后,保存原始数据和参数设置。

· 测试完毕,取出比色皿并立即清洗干净。

· 关键:先关闭软件,再关闭氙灯,让仪器散热20-30分钟后,最后关闭主机电源。这能有效延长昂贵的氙灯寿命。

四、核心注意事项

· 样品要求:溶液应澄清、无悬浮物,以免产生光散射干扰。同时注意溶液pH值和温度对荧光强度的影响。

· 环境与维护:保持实验室环境清洁干燥,定期清洁光学器件,不使用时加盖防尘罩。

· 防止光解:对于光敏性样品,扫描时可考虑从长波向短波扫描,减少光照时间。