BeNano检测纳米黑炭黑颗粒的粒径和Zeta电位

关键词：黑炭黑、粒径、电位

纳米炭黑是一种具有高比表面积和独特物理化学性质的碳质材料，它由纳米级碳黑颗粒组成，一般局部粒径小于100纳米，但是多以团聚态存在。

纳米黑炭黑电镜图片和外观图片

纳米黑炭黑具有很多优异性能，如高比表面积、特殊的光学性能、优异的导电性能和良好的机械性能，在橡胶、塑料、涂料、油墨、电池、医疗、环境保护等领域都具有广泛的应用。

在这篇应用报告中，我们使用丹东百特仪器公司最新推出的BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪检测了分散在水性环境中的纳米黑炭黑颗粒的Zeta电位和的粒径信息。

BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪

该报告中检测了两个黑炭黑样品，通过BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪内置的温度控制系统开机默认测试温度控制为25℃±0.1℃，样品加入表面活性剂，用水稀释，超声处理后注入PS粒径池，采用动态光散射在90°进行粒径测试，利用毛细管电极进行Zeta电位测试。

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。

通过使用动态光散射技术，得到了纳米黑炭黑的粒径和粒径分布。1#样品Z-均直径为219 nm，2#样品为249nm（见表1）。可以从图1和图3两个样品的多次测试相关曲线中看出，样品状态很好，无明显波动；从图2和图4的光强分布曲线中看出，两个样品均为一个峰，重复性较好。由电镜图片可以看出纳米黑炭黑局部颗粒的粒径小于100nm，所以通过动态光散射得到的结果应该为黑炭黑的团聚态，然而通过多次测试可以看出团聚态粒径分布较均匀、稳定，两个样品的PDI在0.13-0.15之间。

通过电泳光散射，得到了纳米黑炭黑悬浮液的Zeta电位信息。图5和图6中展示了两个样品的相图，相图斜率代表了散射光由于电泳运动造成的频率偏移。可以通过图中曲线看出，相图斜率清晰，信噪比良好。

表１.　粒径和Zeta电位结果

对于两个样品的多次测试平均结果列于表１中，可以看到两个样品在水性溶液环境中Zeta电位为负值，说明其携带负电。其中1#样品的Zeta电位值稍低于2#样品的Zeta电位值。较高的Zeta电位有利于黑炭黑悬浮液在较长时间内稳定存在，不会进一步生成更大的团聚物。