Máy quang phổ khả kiến UV thể hiện giá trị ứng dụng độc đáo trong phân tích kích thước hạt và hình dạng, dựa trên đặc tính hấp thụ của vật chất đối với ánh sáng bước sóng cụ thể, có thể phản ánh gián tiếp sự phân bố kích thước và đặc điểm hình dạng của các hạt nano.

Phân tích kích thước hạt

Kích thước hạt của các hạt nano có liên quan chặt chẽ đến vị trí đỉnh quang phổ hấp thụ của chúng. Lấy hạt nano vàng làm ví dụ, hội nghị thượng đỉnh hấp thụ cộng hưởng plasma bề mặt của nó di chuyển theo hướng sóng dài khi kích thước hạt tăng lên. Khi kích thước hạt tăng từ 10nm đến 50nm, đỉnh hấp thụ có thể thay đổi từ 520nm đỏ đến hơn 550nm. Kích thước hạt trung bình của hạt có thể được đảo ngược bằng cách đo bước sóng đỉnh hấp thụ, kết hợp với lý thuyết tán xạ Mie hoặc công thức thực nghiệm. Ví dụ, một nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy quang phổ UV có thể nhìn thấy để phát hiện đỉnh hấp thụ của các hạt nano bạc và phát hiện ra rằng khi đỉnh được chuyển từ 400nm đến 420nm, kích thước hạt tương ứng từ 20nm đến 30nm, rất phù hợp với kết quả truyền qua kính.

Hình dạng liên quan

Hình dạng hạt có ảnh hưởng đáng kể đến chiều rộng đỉnh và hình dạng của quang phổ hấp thụ. Các đỉnh hấp thụ của các hạt hình cầu thường đối xứng và hẹp, trong khi các hạt dạng thanh hoặc mảnh có thể mở rộng hoặc phân chia chúng do dị hướng. Ví dụ, các thanh nano vàng sẽ xuất hiện các đỉnh hấp thụ gần 520nm và 700nm tương ứng ở chế độ cộng hưởng plasma bề mặt dọc và ngang, với tỷ lệ chiều dài và đường kính có thể được ước tính bằng tỷ lệ cường độ đỉnh. Một thí nghiệm cho thấy khi tỷ lệ đường kính và chiều dài của các thanh nano vàng tăng từ 2: 1 lên 4: 1, tỷ lệ cường độ của đỉnh dọc và đỉnh ngang tăng từ 0,5 lên 1,2, phản ánh trực quan sự thay đổi hình dạng.

Lợi thế kỹ thuật