xỏc định độ đơn phõn tỏn, đường kớnh thủy động học và thế Zeta
Kớch thước hạt và phõn bố kớch thước hạt là những thụng số quan trọng trong việc kiểm tra độ ổn định của hạt nano. Phương phỏp đo tỏn xạ ỏnh sỏng động (Dynamic Light Scattering - DLS) là phương phỏp hữu hiệu để đo đường kớnh thủy động, độ phõn bố kớch thước hạt và thế Zeta. Phương phỏp này cú thể đo được kớch thước của cỏc hạt siờu nhỏ, thậm chớ nhỏ hơn 1nm.
Nguyờn lý hoạt động: Cỏc hạt cầu ở trong mụi trường lỏng như: nước, ethanol… chuyển động hỗn độn và va chạm với nhau theo chuyển động Brown. Khi chiếu chựm ỏnh sỏng đơn sắc như laser vào dung dịch cỏc hạt dạng cầu đang chuyển động Brown sẽ gõy ra dịch chuyển Doppler khi ỏnh sỏng chạm tới hạt, làm thay đổi bước súng của ỏnh sỏng tới. Sự thay đổi này cú liờn quan tới kớch thước hạt. Chỳng ta cú thể tớnh toỏn được sự phõn bố kớch thước hạt bằng cỏch đưa ra mụ tả chuyển động của cỏc hạt này trong mụi trường, đo được hệ số khuếch tỏn của cỏc hạt bằng cỏch sử dụng hàm tương quan. Từ kết quả đo sự khuếch tỏn này cú thể biến đổi thành sự phõn bố kớch thước hạt bằng cỏch sử dụng cụng thức Stokes-Einstein (2.11).
Theo như cụng thức (2.11) cú thể thấy bỏn kớnh thủy động R là bỏn kớnh thể hiện thuộc tớnh khuếch tỏn của hạt và cú thể tớnh toỏn được từ cụng thức Stokes- Einstein. Thụng thường cỏc phõn tử lớn trong dung dịch khụng phải ở dạng cầu, thường chuyển động và tương tỏc với nhau. Bỏn kớnh thủy động R của chỳng bao gồm bỏn kớnh hạt lừi và bỏn kớnh bề mặt cú thể được bao phủ bởi cỏc polymer, cỏc điện tớch, hoạt động bề mặt (giống như sợi túc)... Do đú bỏn kớnh thủy động học sẽ lớn hơn so với bỏn kớnh đo TEM.
Bỏn kớnh thủy động học (hydrodynamic radii): là bỏn kớnh được tớnh từ cụng thức Stockes-Einstein với giả thiết là một hạt rắn hỡnh cầu cú vận tốc khuếch tỏn bằng vận tốc khuếch tỏn của hạt nghiờn cứu. Do đú, bỏn kớnh thủy động học thường lớn hơn bỏn kớnh thực của hạt do bỏn kớnh thủy động học tớnh cả kớch thước cỏc nhúm chức năng hoặc lớp bao cú trờn bề mặt hạt.
Phõn bố kớch thước theo số hạt (Size distribution by Number): đồ thị biểu diễn số hạt theo kớch thước, cú đỉnh cao nhất là thể hiện số hạt cú cựng kớch thước nhiều nhất.
Độ đơn phõn tỏn (Polydispertion Index): Một thụng số quan trọng của cỏc hạt nano dạng huyền phự (colloidal) là độ đơn phõn tỏn được phản ỏnh qua giỏ trị PdI (Polydispertion Index) trong phộp đo DLS. Cỏc hạt cú chỉ số PdI ≤ 0,2 được coi là cỏc hạt cú độ đơn phõn tỏn tốt, khụng cú hiện tượng kết đỏm (dưới 20% cỏc hạt bị khụng đơn phõn tỏn). Cỏc hạt cú chỉ số PdI > 0,2 được coi là bắt đầu cú hiện tượng tụ đỏm.