Chương 1 TỔNG QUAN
2.4. Các phương pháp phân tích vật liệu
2.4.5. Tán xạ ánh sáng động (DLS)
DLS còn được gọi là quang phổ tương quan photon, là phương pháp phổ biến đo kích thước hạt trong hệ keo. Kỹ thuật này dựa vào phép đo cường độ dao động của tán xạ ánh sáng bởi các hạt trong dung dịch. Trong hệ keo, các hạt liên tục và ngẫu nhiên di chuyển do sự bắn phá của chúng với phân tử dung môi bao quanh. Đây được gọi là chuyển động Brown. Tốc độ của chuyển động Brown hoặc sự phân tán của các hạt có liên quan tới kích thước của chúng. Các hạt lớn hơn di chuyển chậm hơn, các hạt nhỏ hơn di chuyển nhanh hơn. Khi
mẫu được chiếu sáng bởi một chùm tia laser thì các hạt tán xạ ánh sáng. Do sự chuyển động Brown, quan hệ của tán xạ ánh sáng từ các hạt khác nhau và số lượng hạt trong một thể tích tán xạ sẽ bị biến đổi liên tục, dẫn đến một dao động về cường độ tán xạ ánh sáng. Phân tích cường độ dao động mang thơng tin về q trình phân tán, do đó có thể tính được kích thước hạt. Mối quan hệ giữa kích thước hạt và hệ số phân tán được mơ tả bằng phương trình Stokes – Einstein:
=
(2.5)
3
trong đó dH là đường kính thủy động học của các hạt, k là hằng số Boltzmann’s,
T là nhiệt độ tuyệt đối, η là độ nhớt của dung dịch, D là hệ số phân tán của hạt trong dung dịch.
DLS là một kỹ thuật phổ biến và hiệu quả cho kích thước hạt trong hệ thống keo. Nó cũng là hữu ích để nghiên cứu sự ổn định hệ keo của các hạt, bất kỳ sự kết đám nào trong mẫu cũng có thể dễ dàng phát hiện. Kích thước hạt có thể nhạy cảm với pH và cường độ ion của dung dịch cũng như nồng độ của các hạt. Cần lưu ý rằng kích thước hạt thu được bằng DLS là kích thước động (lõi cộng với vỏ ligand). Phân bố kích thước hạt và thế zeta của các mẫu trong luận văn được xác định bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động trên thiết bị Zetasizer - Nano ZS của hãng Malvern – UK được đặt tại Viện khoa học vật liệu.