ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Characterization of Iron Nanoparticles in Hydrocarbon Matrices by Single Particle (sp)ICP-MS

Aplikace | 2022 | Agilent TechnologiesInstrumentace
ICP/MS
Zaměření
Průmysl a chemie, Polovodiče
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Organická média v petrochemii a polovodičovém průmyslu často obsahují nežádoucí nanočástice železa, které mohou způsobovat korozi zařízení, snižovat kvalitu produktu nebo poškozovat polovodičové destičky. Single particle ICP-MS (spICP-MS) nabízí citlivou kvantitativní techniku pro detekci a charakterizaci jednotlivých částic v komplexních nevodných matricích.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout a ověřit spolehlivou metodu spICP-MS pro stanovení velikosti, koncentrace a počtu nanočástic železa a zlata v organických rozpouštědlech. Klíčovou součástí bylo využití nově připravených referenčních materiálů (RMs) kompatibilních s nepolárními médii a zjednodušení pracovního postupu softwarem Single Nanoparticle Application Module.

Použitá metodika


Metoda využívá časově rozlišený režim (TRA) s dobou integrace 100 µs, který dokáže zachytit průlet každé nanočástice plazmou. Signálové impulzy jsou úměrné velikosti a hmotnostnímu obsahu prvku v částici, zatímco četnost impulsů odráží počet částic v analyzovaném vzorku. K výpočtu velikosti a koncentrace slouží kalibrace elementární odezvy a stanovení efektivity nebulizace.

Použitá instrumentace


  • ICP-MS Agilent 7900 vybavený TRA režimem
  • Standardní skleněný koncentrixní nebulizér, kvartzová komora a hořáková trubice (1,0 mm)
  • Platinové sampling a skimmer kužely
  • Přídavný přívod kyslíku k nosnému plynu
  • Software ICP-MS MassHunter Single Nanoparticle Application Module

Hlavní výsledky a diskuse


  • Au nanočástice (40 a 100 nm) v toluenu byly změřeny s odchylkou do ±10 % od nominálních rozměrů stanovených TEM.
  • Silika-pochozené Fe₃O₄ nanočástice (60–70 nm) v o-xylenu vykázaly shodu mezi spICP-MS (61,1 ± 4,5 nm) a TEM (63 ± 6 nm).
  • Přirozené Fe nanočástice v NIST SRM crude oil (mean 77 nm) a residual fuel oil (mean 68 nm) spadaly do rozsahu hodnot získaných TEM.
  • Nebulizační efektivita byla stanovena na přibližně 5 % pomocí Au NP RM o velikosti 100 nm.

Přínosy a praktické využití metody


  • Kvantitativní stanovení počtu, velikosti a koncentrace nanočástic v organických prostředích.
  • Elementově specifické a reprodukovatelné výsledky vhodné pro QA/QC a výzkum.
  • Možnost validace metod a srovnávání výsledků mezi laboratořemi díky referenčním materiálům.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Vývoj nových RMs pro širší spektrum kovových a oxidačních nanočástic v různých organických matricích.
  • Lepší redukce interferencí pomocí vícekolových reakcí v ORS4 (He, H₂).
  • Automatizace zpracování dat a aplikace strojového učení pro rychlejší interpretaci výsledků.
  • Rozšíření aplikací do oblastí biomedicíny, potravinářství a environmentálních analýz.

Závěr


Studie potvrdila, že spICP-MS na Agilent 7900 ve spojení s organicky stabilními referenčními nanočásticovými materiály poskytuje rychlou a přesnou charakterizaci nanočástic v komplexních hydrokarbonových matricích. Metoda je robustní a vhodná pro průmyslové i výzkumné aplikace vyžadující elementově specifické kvantitativní informace.

Reference


  1. S. Rand, A. Verstuyft, Significance of Tests for Petroleum Products: ASTM International, 2018.
  2. M.R. Mozdianfard et al., Appl. Therm. Eng. 2015, 89:783–794.
  3. T. Hagiwara et al., J. Photopolym. Sci. Technol. 2015, 28:17–24.
  4. D. Mozhayeva, C. Engelhard, J. Anal. At. Spectrom. 2020, 35:1740–1783.
  5. J. Nelson et al., SN Appl. Sci. 2021, 3:161.
  6. J. Nelson et al., J. Nanopart. Res. 2020, 22:304.
  7. Agilent Technology Brief 5994-1172EN: ORS4 He režim.
  8. H. Pace et al., Anal. Chem. 2011, 83:9361–9369.
  9. NIST SRM 2717a, Certificate of Analysis, 2021.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Single Nanoparticle Analysis of Asphaltene Solutions using ICP-QQQ
Application Note Energy and fuels Single Nanoparticle Analysis of Asphaltene Solutions using ICP-QQQ Agilent 8900 and ICP-MS MassHunter software module simplify spICP-MS analysis Authors Jenny Nelson Agilent Technologies, USA Michiko Yamanaka Agilent Technologies, Japan Francisco Lopez-Linares, Laura Poirier, and Estrella…
Klíčová slova
asphaltene, asphaltenenps, npsspicp, spicpnanoparticle, nanoparticleicp, icptotal, totalmetals, metalsparticle, particledilution, dilutionwere, werespicpms, spicpmssingle, singlesamples, samplesasphaltenes, asphaltenesconcentration
Multielement Nanoparticle Analysis of Semiconductor Process Chemicals Using spICP-QQQ
Application Note Semiconductor Multielement Nanoparticle Analysis of Semiconductor Process Chemicals Using spICP-QQQ Characterization of Ag, Fe3O4, Al2O3, Au, and SiO2 NPs in TMAH in a single analytical run Author Yoshinori Shimamura, Donna Hsu, and Michiko Yamanaka Agilent Technologies, Inc. Introduction…
Klíčová slova
cps, cpsfrequency, frequencynanoparticle, nanoparticleparticle, particlecount, countnormalized, normalizedtmah, tmahsize, sizesec, secelement, elementintensity, intensitysignal, signalnanoparticles, nanoparticlestime, timenebulization
Analysis of 10 nm gold nanoparticles using the high sensitivity of the Agilent 8900 ICP-QQQ
Analysis of 10 nm gold nanoparticles using the high sensitivity of the Agilent 8900 ICP-QQQ Application note Materials, environmental, food Authors Susana Nunez and Heidi Goenaga Infante, LGC Limited, UK Michiko Yamanaka and Takayuki Itagaki, Agilent Technologies, Japan Steve Wilbur,…
Klíčová slova
nanoparticle, nanoparticleparticle, particleicp, icpsize, sizegold, goldreference, referencespicp, spicpsizes, sizessignals, signalssingle, singlenps, npstra, tradistinguished, distinguishednanoparticles, nanoparticlesstabilization
Quantifying Copper Nanoparticles on Plant Leaves using Single-Particle ICP-MS
Application Note Food and Agriculture Quantifying Copper Nanoparticles on Plant Leaves using Single-Particle ICP-MS Investigating the adsorption and release of nanopesticides on plants using the Agilent 7900 ICP-MS Authors Arturo A. Keller1,2, Yuxiong Huang1,2, and Jenny Nelson3 Bren School of…
Klíčová slova
cuo, cuonano, nanorinse, rinseleaf, leafcollard, collardkale, kaleparticle, particlelettuce, lettuceexposed, exposedleaves, leavesnps, npsicp, icpspicp, spicpparticles, particleswater
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.