使用BeNano 180 Zeta Max检测纳米复合金属氧化物

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2026-08-12

氧化锡锑(‌Antimony-Doped Tin Oxide,ATO),是一种以锡氧化物(SnO₂)为基体,掺杂锑元素(Sb2O3)形成的纳米级功能材料。其核心特性是具有良好的导电性、透明性和化学稳定性,同时还具备隔热、耐候等特点。广泛应用于透明导电薄膜、防静电材料、隔热材料和催化剂载体。


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ATO浆料颜色较深,呈蓝黑色。深色样品往往具有较强的吸光效果,颗粒吸收散射光会降低散射光强和散射光强的波动,这对于动态光散射测试具有一定影响。因此检测这类样品时需要对样品进行稀释,以得到更加准确的结果。


在这篇应用报告中,我们使用百特BeNano 180 Zeta Max纳米粒度及Zeta电位分析仪检测了分散在水溶液中的ATO样品的粒径及粒径分布信息。


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原理和设备

采用百特BeNano 180 Zeta Max纳米粒度及Zeta电位分析仪进行测试。仪器使用波长671 nm,功率50 mW激光器作为光源。动态光散射光路收集173°或者90°散射光,通过相关计算得到原始相关曲线信号,进而推导出颗粒的布朗运动速度,由斯托克斯爱因斯坦方程得到颗粒的粒径和粒径分布信息。


样品制备和测试条件

ATO样品颜色深,说明其对光线具有较强吸收。将两个样品分别在原液状态、稀释10倍至500倍条件下进行动态光散射测试。


通过BeNano 180 Zeta Max内置的温度控制系统将测试温度控制为25℃±0.1℃,在173°和90°进行测试。每一个样品在放入样品池后进行至少三次测试,以检测结果的重复性和得到结果的标准偏差。


测试结果和讨论


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图1. 不同稀释倍数下样品173°测试的粒径分布


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图2. 不同稀释倍数下样品90°测试的粒径分布


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图3. 样品不同稀释倍数下粒径结果


表1. 样品的粒径测试结果

图4. Bettersize2600激光粒度仪湿法测试结果


通过图1和图2不同稀释倍数下粒径分布结果可以看出,ATO样品在稀释50-500倍范围内不同浓度和角度下测试一致性良好。需要指出的是,由于样品吸收较强,原液和稀释10倍后的样品在90°光路下无法检测。


图3可以看出173°下检测,粒径结果随浓度降低而降低,当稀释倍数超过10倍时,粒径结果不再随浓度变化。在稀释条件下,90°检测结果和173°检测结果一致性较好。


173°光路下,样品未经稀释时粒径较大是由于样品颜色为黑色,在高浓度下具有较强吸光效应,这会降低散射信号的波动性,对于此类样品需要进行必要的稀释。稀释10倍时的测试结果偏小是因为此时样品中发生了多重光散射,增加了散射信号的波动性,结果偏小。


在稀释50至500倍区间内,样品粒径保持稳定,说明此时样品对于散射光的吸收基本可以忽略,得到的结果为样品的真实粒径结果。


图4和表1中可以看到基于动态光散射技术的纳米粒度仪和基于衍射法的激光粒度仪的检测结果非常接近。

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