动态光散射(DLS),也被称为光子相关光谱(PCS)法,是一种常规的纳米粒度表征方法。其核心原理基于颗粒的布朗运动。当微小粒子悬浮在液体中时,会在周围溶剂分子的碰撞下进行无规则的运动,这种运动被称为布朗运动。当一束激光照射到溶液中的颗粒时,颗粒会散射光线,由于颗粒的布朗运动,散射光线的强度会随时间发生变化。动态光散射仪通过检测散射光强的波动,利用相关的算法和公式,就可以计算出颗粒的大小、形状和浓度等信息。
动态光散射技术具有诸多显著优点。它是一种非侵入式、无需标记的测量技术,不会对样品造成破坏,能够在接近样品自然状态的条件下进行测量,保证了测量结果的真实性和可靠性。具有较高的测量精度和分辨率,可以测量纳米级别的颗粒,对于研究纳米材料和生物大分子等具有重要意义。而且,它可以同时测量多个颗粒,具有较高的测量效率,能够快速得到测量结果。 该技术的应用领域十分广泛。在科学研究领域,它被用于研究蛋白质的折叠、聚合过程,以及生物大分子在溶液中的行为,有助于深入了解生命科学的奥秘。在药物开发领域,动态光散射仪可以帮助研究人员了解药物的溶解性、稳定性和药物与生物大分子的相互作用,为药物的研发和优化提供重要依据。在材料科学领域,可用于研究纳米颗粒的分散性、聚合过程以及颗粒在溶液中的行为,对于开发新型材料具有重要的指导作用。
然而,动态光散射技术也存在一些局限性。它对样品的纯度要求较高,因为杂质颗粒会对测量结果产生影响。测量结果受到溶液的折射率、粘度等物理性质的影响,因此在测量前需要对溶液的物理性质进行准确测量。
随着科技的不断进步,动态光散射技术也在不断发展和完善。未来,它将具有更高的测量精度、更高的分辨率和更高的测量效率。同时,随着纳米技术的不断发展,动态光散射技术在纳米颗粒的研究中的应用将越来越广泛,为微观世界的研究和应用带来更多的可能。