Dynamic Light Scattering Method in Studies of Silica and Gold Nanoparticles

Abstract

Хлебцов Борис Николаевич, доктор физико-математических наук, ведущий научный со-трудник лаборатории нанобиотехнологии Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (Саратов), khlebtsov_b@ibppm.ru Ханадеев Виталий Андреевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (Саратов), khanadeev_v@ibppm.ru Пылаев Тимофей Евгеньевич, кандидат биологических наук, ученый секретарь Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (Сара-тов), pylaev_t@ibppm.ru Хлебцов Николай Григорьевич, доктор физико-математических наук, заведующий лабо-раторией нанобиотехнологии Института биохимии и физиологии растений и микроор-ганизмов Российской академии наук (Саратов); профессор кафедры материаловедения, технологии и управления качеством, Саратовский национальный исследовательский госу-дарственный университет имени Н. Г. Чернышевского, khlebtsov@ibppm.ru Обсуждается применение метода динамического рассеяния света (ДРС) для определения размеров силикатных и коллоидных золотых наночастиц с использованием приборов Zetasizer Nano ZS (Malvern, UK) и PhotoCor («PhotoCor», Россия). Показано, что средние ДРС диаметры наносфер диоксида кремния (от 50 до 1000 нм) находятся в хорошем согласии с данными трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ), однако ДРС рас-пределение по размерам обычно уширено по сравнению с данными ТЭМ. Для сильно рассеивающих золотых наночастиц (ЗНЧ) с диаметром более 30-40 нм отличие их формы от сферической и влияние вращательной диффузии приводит к появлению ложного пика в области размеров около 5-10 нм. В этом случае некритическое использование метода ДРС может дать неприемлемые результаты для распределений по объему или числу частиц по сравнению с данными ТЭМ. Для поглощающих ЗНЧ с диаметром менее 20 нм и слабым рассеянием метод ДРС часто дает второй ложный пик в распределении интенсивностей в области больших размеров. Обсуждаются практические методы решения проблемы ложных пиков. Ключевые слова: наночастицы диоксида кремния, золотые наночастицы, распреде-ление частиц по размерам, динамическое рассеяние света, электронная микроскопия, спектроскопия поглощения.

The Role of Integrated Approach in the Determination of Nanoparticle Sizes in Dispersions

“…tion of scattered light intensity over D h values of the particles with major (~59 nm) and minor (~5-6 nm) maxima [37]. The authors revealed that the appearance of the false minor peak of small sizes in the DLS distribution is associated with the contribution of rotational diffusion to the measured correlation function due to the anisotropy of the studied GNPs (according to TEM data, the value of aspect ratio of the particles was 1.33 ± 0.22).…”

Laser-induced synthesis of nanoparticles and their application in solar energy

“…Однако высота пика зависит от размера ЗНЧ: для частиц размером более 100 нм характерно сильное рассеяние, при размере менее 40 нм более ярко выражено поглощение (рис. 2) [4]. Стоит отметить, что спектр экстинкции НЧ золота, имеющих размер 20 нм и менее, полностью состоит из поглощения [5].…”