暗视野显微镜金属纳米簇测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-23  

本检测详细介绍了利用暗视野显微镜技术对金属纳米簇进行测试的全面指南。本检测系统性地介绍了该技术的核心检测项目、广泛的应用范围、具体的检测方法步骤以及关键的仪器设备构成。内容旨在为从事纳米材料、生物传感、催化等领域的科研人员提供一份实用的技术参考,以精确表征金属纳米簇的独特光学与物理化学性质。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

粒径分布与形貌分析:通过散射光点的大小和形状,统计并分析金属纳米簇的粒径分布及其整体形貌特征。

单颗粒散射光谱:获取单个金属纳米簇的散射光谱,用于分析其组成、尺寸和局部环境介电常数

团聚状态评估:观察纳米颗粒在溶液或基底上的分散情况,判断是否存在团聚现象及其程度。

浓度与计数统计:通过对视野内散射光点的计数,估算样品中金属纳米簇的浓度或进行绝对数量统计。

等离子体共振特性:表征单个纳米簇的局域表面等离子体共振(LSPR)峰位和强度,关联其光学性质。

表面修饰效果验证:通过散射光强度或光谱的变化,验证纳米簇表面是否成功修饰了生物分子或化学配体。

光稳定性测试:在持续光照下,监测单个纳米簇散射光强度的变化,评估其光漂白或光热稳定性

动态运动轨迹追踪:记录单个纳米簇在溶液中的布朗运动轨迹,可用于计算扩散系数或研究界面相互作用。

各向异性与偏振响应:利用偏振光照射,分析非球形纳米簇的散射光偏振特性,研究其取向和各向异性。

催化过程原位监测:实时观察纳米簇在催化反应过程中形貌、团聚状态或散射光谱的动态变化。

检测范围

金纳米簇(Au NCs):如Au25、Au38等原子数精确的团簇,研究其量子尺寸效应和荧光/散射特性。

银纳米簇(Ag NCs):具有强等离子体共振的银团簇,常用于表面增强拉曼散射(SERS)基底研究。

铜纳米簇(Cu NCs):成本较低的荧光金属纳米簇,检测其稳定性与聚集诱导发光等行为。

铂/钯纳米簇(Pt/Pd NCs):具有优异催化性能的贵金属纳米簇,观察其在反应中的形貌演变。

合金纳米簇:如Au-Ag、Pt-Ni等双金属或多金属纳米簇,分析其组分分布与协同光学效应。

蛋白质模板化纳米簇:以BSA、溶菌酶等生物大分子为模板合成的金属纳米簇,研究其生物相容性与结构。

DNA/RNA模板化纳米簇:利用特定序列核酸合成的荧光纳米簇,检测其序列依赖的光学性质。

聚合物包覆纳米簇:被树枝状聚合物或嵌段共聚物包裹的纳米簇,评估包覆层的稳定性和厚度影响。

负载型纳米簇催化剂:负载在TiO2、石墨烯等载体上的金属纳米簇,研究其分散性与催化活性位点。

细胞内的纳米簇:对进入细胞内的金属纳米簇进行定位、追踪和稳定性研究,用于生物成像与治疗。

检测方法

样品制备与基底选择:将纳米簇溶液滴加或旋涂在洁净的玻璃片、硅片或ITO导电玻璃上,或直接使用样品池进行液相观测。

暗视野照明光路搭建:使用环形暗场聚光镜,使照明光以高角度斜射样品,只有被样品散射的光才能进入物镜。

单色光与白光照明选择:根据需求选择激光单色光照明进行强度测量,或使用卤素灯白光照明进行光谱采集。

散射光信号收集:使用高数值孔径(NA)的物镜收集被纳米簇散射的微弱光信号,并传输至探测器。

光谱分光与采集:在光路中引入光谱仪或可调滤光片,将单个纳米簇的散射光色散成光谱并进行记录。

图像采集与处理:使用高灵敏度CCD或sCMOS相机采集暗视野图像,通过图像处理软件识别和定位单个光点。

单颗粒光谱校正:采集的光谱需扣除背景信号,并利用标准光源进行光谱响应校正,以获得真实散射光谱。

动态追踪与轨迹分析:录制视频序列,利用粒子追踪算法对单个纳米簇的运动轨迹进行重建和动力学分析。

偏振调制测量:在照明或探测光路中加入偏振片和波片,系统改变偏振态,测量纳米簇的偏振散射响应。

数据统计分析:对大量单个纳米簇的粒径、光谱、强度等数据进行统计分析,获得整体样品的统计性结论。

检测仪器设备

倒置或正置光学显微镜主体:作为核心平台,提供稳定的机械结构和光路基础,通常选用研究级显微镜。

暗场聚光镜:关键部件,通常为油浸式环形暗场聚光镜,确保高角度、无直射光的照明条件。

高数值孔径物镜:用于高效收集散射光,常用NA>1.2的油浸物镜或高NA的干式物镜。

高灵敏度科学级相机:如EMCCD或背照式sCMOS相机,用于检测微弱的单颗粒散射光信号。

光谱仪与探测器:如光栅光谱仪配合CCD,或单光子探测器,用于采集单颗粒散射光谱。

稳定白光光源:通常为卤素灯或氙灯,配合稳流电源,用于宽光谱照明和光谱测量。

单色激光光源:提供高强度、单色性的照明,用于特定波长激发、强度测量或光稳定性测试。

偏振光学组件:包括线性偏振片、四分之一波片等,集成于光路中以实现偏振控制与分析。

纳米精密样品台:压电陶瓷驱动或步进电机驱动的三维样品台,实现精确定位和长时间稳定成像。

数据采集与分析软件:控制硬件、采集图像/光谱,并包含粒子追踪、光谱分析等专业分析模块的计算机软件系统。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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