百特激光粒度分析仪,Bettersize激光粒度仪,授权经销商上海倍迎!

新闻中心

News Center

联系我们

Contact Us

电话 : 15021562539

QQ : 619163093

邮箱 : sales@dwshanghai.com

网址 : http://www.bettersizer.cn

地址 : 上海嘉定区华江路348号B座226室

百特BETTERSIZE > 技术资讯 > 荧光颜料纳米粒径的DLS精准表征:去荧光微量池如何破解信号干扰难题
荧光颜料纳米粒径的DLS精准表征:去荧光微量池如何破解信号干扰难题
编辑:

百特BETTERSIZE

时间: 2026-08-05 14:04 浏览量: 1

荧光颜料因其高饱和度、高亮度的视觉特性,早已跳出传统印刷和广告标识的范畴,延伸到玩具涂层、安全反光材料乃至高端化妆品等多个赛道。这类材料大多以纳米级聚合物微球为基底,分散在有机溶剂或水性介质中——粒径分布直接决定着色均匀性、分散稳定性和最终显色效果,因此纳米粒度的准确测定是配方开发和质控绕不开的一环。

image

一、 DLS测荧光样品的"隐形坑"

动态光散射(DLS)是目前纳米微球粒径表征的主流手段:671 nm 激光照射样品,探测器在 173° 背向散射角收集散射光,通过光子相关谱算出颗粒的布朗运动扩散系数,再由 Stokes-Einstein 方程反推流体力学直径及 PDI。

但荧光颜料有个"先天属性"会让这套流程打折:

💡 荧光物质吸收短波光能后,会发射出波长更长、谱宽较宽的荧光。这部分荧光进入探测器后,会被误判为散射光波动,直接导致相关曲线基线平台下沉、信噪比恶化,粒径拟合误差变大。

好消息是,荧光激发通常有波长选择性——吸收谱一般低于发射谱。对采用 671 nm 红色激光BeNano 180 Zeta Max 来说,黄、绿色荧光样品不容易被直接激发,干扰相对可控;但对蓝、红及宽谱荧光颜料,常规样品池就扛不住了。

二、 稀释法:治标不治本的妥协方案

面对荧光干扰,实验室最常用的"土办法"是稀释——把荧光分子浓度降下来,发射强度自然减弱。

丹东百特用某商用荧光颜料做了组对照:拿常规 PS 样品池,从原液一路稀释到 10×、100×、1000×、10000×,25℃ 下每个条件重复测 3 次。

数据给得很直观:

稀释倍数

相关曲线截距

平均粒径

PDI

原液

——

——

10×

波动大

100×

高(稳定)

~125 nm

1000× / 10000×

~125 nm

稀释 100 倍是个分水岭——再往下粒径不再漂移,说明100× 是该样品的临界可用浓度。但这招有两个隐患:

  • 高浓度体系(如油墨原浆、浓缩色浆)强行稀释可能改变原有分散状态,甚至诱发奥氏熟化或解团聚,测出来的不是"真实原液粒径";

  • 每次都要摸稀释倍数,效率低,批量检测吃不消。

三、 去荧光微量池:从源头切掉杂散光

百特给出的工程化解法是在光路端动手——去荧光微量池套件 + 窄带滤光片

image

原理很直接:在探测器前端加一片只允许 671 nm 附近窄带通过的滤光片,把荧光发射的那一大坨宽谱杂光挡在门外,只留弹性散射信号进相关器。这样一来,哪怕样品本身荧光很强,相关曲线也能拉出干净的平台。

同一批荧光颜料换去荧光微量池再跑一遍,结果对比很明显:

  • 原液和 10× 稀释就能出稳定数据,不需要稀释到 100×;

  • 原液测得平均粒径 ~120 nm,三次重复标准差小,PDI 低,说明分散性好;

  • 和常规池 100× 以上数据对标,偏差在可接受范围内,验证了滤光方案没有引入额外系统误差。

📌 对产线 QC 场景来说,"原液直测"这四个字的分量很重——意味着不用纠结稀释倍数、不用怕稀释改变体系、单样检测时间从"稀释+平衡+测量"三重压缩。

四、 什么场景值得上这套配件

不是所有荧光样品都得配去荧光池。按原文的逻辑梳理一下选型思路:

  1. 黄、绿色荧光 + 671 nm 红光源 → 激发效率低,常规池稀释到合适浓度一般能测;

  2. 蓝、红及宽谱荧光颜料,或客户明确要求原液检测 → 去荧光微量池更稳;

  3. 高浓度色浆、易团聚体系、不能稀释的配方样品 → 滤光片方案几乎是必选项。

五、 小结

DLS 测荧光纳米颜料的本质矛盾,是"荧光发射"和"散射探测"在光谱上的打架。稀释法是靠牺牲浓度换信噪比,而去荧光微量池是在光路上做光谱隔离——后者对高浓度、不允许稀释的样品更友好,也更符合产线快检的节奏。

对做荧光油墨、功能性涂料、彩妆色浆的团队来说,这套套件不算贵,但能少踩不少"相关曲线起不来"的坑。数据 reproducibility 上去了,配方迭代才敢放心推。


参考仪器:BeNano 180 Zeta Max 纳米粒度及 Zeta 电位分析仪,671 nm / 50 mW 激光,173° 背向散射;去荧光微量池套件含窄带滤光片。测试条件 25℃±0.1℃,每样≥3 次重复。