UV-Vis spektrofotometri er en veletableret, nem at bruge og billig teknik til måling af størrelse, koncentration, aggregeringstilstand og brydningsindeks for nanomaterialer. UV-Vis giver ikke-invasiv og hurtig realtidsscreening og evaluering af nanomaterialers egenskaber ved hjælp af enkle absorptionsmålinger. UV-Vis er usædvanligt ligetil.
Prøverne kræver lidt forberedelse, og softwaren har få variabler og er nem at bruge. Tænd UV-Vis-spektrometeret i mindst 20 minutter, så lampen kan varme op. Indlæs softwaren, og vælg Tilslut instrumentet Vælg indstillingen Spectrum Scan fra modevinduet, der viser driftstilstandene.
I softwaren skal du klikke på Instrument og gå til Indstillinger på kommandolinjen, vælge Parametre for Frekvensscanning og derefter justere indstillingerne for måling. Gå til fanen Instrument, og vælg ABS til datatilstand og spaltebredde på 1,5. Gå til wavelength Scan fanen og sæt en Start bølgelængde på 680 nanometer, End bølgelængde på 380 nanometer, og scan hastighed på 400 nanometer i minuttet.
Når parametrene er indstillet, fyldes to cuvettes med en milliliter ultra rent vand, og læg dem i reference- og prøvecelleholderen for at dække lysstien. Luk instrumentdækslet, og fortsæt med tom kalibrering ved at vælge tom fra kommandolinjen, og vælg derefter OK. Tag en 500-mikroliter subsample af hver guld nanopartikler prøve, og forberede en fortynding med 500 mikroliter af ultrapure vand. Anbring fortyndingerne i en milliliter cuvettes med en endelig koncentration på 25 mikrogram pr. milliliter.
Kør en tom kalibrering. Efter den tomme kalibrering skal en af de tomme cuvettes i prøvecelleholderen erstattes med en prøve af nanopartikler af guld, så referencekuvette forbliver uberørt. Vælg Målpunkt Start på kommandolinjen for at køre scanningen.
Kør tre spektrum scanninger for hver fortyndet guld nanopartikler prøve og ukendt prøve. Udpak de rå eksperimentelle data for hver måling i en regnearkskompatibel fil. Vælg Egenskab på scanningen, gå til fanen Udskriv/eksporter på kommandolinjen, klik på Data, Spektrum og parametre, og tryk på OK. Klik på Gem på kommandolinjen, og gem dataene som en xls-fil.
Bemærk den maksimale absorption bølgelængde og lambda for hver af aflæsningerne og registrere dem i den medfølgende skabelon. Plot en kalibreringskurve med gennemsnittet af maksimal lambda mod nanopartiklernes størrelse ved at vælge data, indsætte graf, punktplot, tilføje trendline og polynomisk kurve. Hvis du vil medtage den polynomiske ligning for kalibreringskurven, skal du vælge Indstillinger for tendenslinje og Vis ligning i diagrammet på kommandolinjen.
Endelig beregne størrelsen af den ukendte guld nanopartikler prøve ved at isolere den polynomiske ligning fra kalibreringskurven til at passe til middelværdien for den ukendte maksimale lambda ved hjælp af en afledning af kvadratisk formel. Blandt de seks laboratorier viste Den maksimale bølgelængde tæt repeterbarhed, mens de maksimale absorbansresultater udviste et mere spredt udvalg af dataværdier for forskellige guldnanopartikler. Intervallerne og de samlede midler for hver guld nanopartikler størrelse er vist her.
Den maksimale Z-score værdi for lambda max blev rapporteret af laboratorie tre for 5-nanometer-størrelse nanopartikler, og den højeste z-score for maksimal absorbans blev rapporteret af laboratoriet en for 40-nanometer-størrelse nanopartikler. De fleste af partnerne beregnede størrelsen af den ukendte nanopartikler til at være 76 til 80 nanometer, med laboratorie fem rapportering en outlier større størrelse på 109 nanometer. Z-scorerne for ukendte størrelser blev beregnet til at være mellem minus 0,25 til minus 0,56 for alle laboratorier, med den eneste undtagelse rapporteret af laboratorie fem, som viste den højeste positive Z-score på 2,03.
Kontroller, at parametrene og indstillingerne er korrekt justeret. De fortyndede prøver skal fremstilles friske inden måling med UV-Vis. UV-Vis kan nemt kombineres med andre værktøjer, såsom TEM, DLS og AFM for at måle et stort udvalg af attributter, hvis brugerne ønsker at karakterisere deres prøve mere omfattende.