2010年11月25日
开发的一种新的化学分析技术的一个研究小组在国家标准与技术研究院(NIST)使用超声波音高的变化一个小测试石英晶体的纯度只有几微克的材料。
因为它适用于小样本接近一千倍比商业工具,这项新技术应该是一个重要的测量工具的日益阿森纳之外的纳米技术,根据NIST团队。
NIST研究员准备石英晶体微量天平磁盘与样品的碳纳米管微尺度热重分析。典型的样本大小是2毫升,约1微克。
作为科学研究的对象被做得越来越小的纳米技术和基因治疗药物的人担心如何衡量这些东西已经把相当大的创造力开发类似的仪器。这个新国家标准技术是一种热重分析(TGA)的一个强加的名字为一个相当简单的概念。样品材料加热变化非常缓慢和小心,它的质量是衡量随着温度的增加。技术措施所需的反应能量分解,氧化、脱水,或者化学变化样本与热量。
TGA可以被使用,例如,描述复杂生物燃料的混合物,因为不同的组件在不同温度下蒸发。有机样品的纯度可以通过TGA的形状图测试,因为,不同的组件将会在不同的温度下分解或蒸发。传统TGA,然而,需要几毫克以上样品的材料,这使得它很难衡量很小,实验室规模粉samples-such nanoparticles-or很小的表面化学特性如薄膜。yabo214
我们需要的是一个极其敏感的“微量天平”来衡量质量的变化。NIST小组发现了一个石英晶体微量天平,本质上的小片压电石英夹在两个电极之间。交流电在电极导致晶体以稳定和精确的超声振动频率相同的原则作为一个石英晶体的手表。附加质量(微量试样)降低了谐振频率,爬起来的微量试样加热和分解。
在一篇新论文,NIST的材料科学组表明他们的微量天亚博网站下载平TGA亚博老虎机网登录产生本质上相同的结果作为一个传统的热重分析仪器,但由于样品小一千倍。他们不仅可以检测炭黑的特性曲线,氧化铝和一个示例有机流体,但也更复杂曲线的混合物。
“我们开始这项工作,因为我们想分析小碳纳米管样品的纯度,”解释了分析化学家伊丽莎白•曼斯菲尔德。最近,她说,他们的技术应用于测量有机表面涂层的生物学家穿上金纳米粒子为特定的应用程序修改它们。yabo214“测量材料外套多少粒子表面现在很难做,”她说,“这将是一个非常独特的应用这一技术yabo214。”
原型装置要求频率测量从加热在一个单独的步骤。目前,团队在工作中结合微量天平磁盘的加热元件,使过程是同时发生的。
来源:http://www.nist.gov/