Agilent ICP-MS Journal (May 2013 – Issue 53)
Ostatní | 2013 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Rostoucí využití a uvolňování průmyslově vyráběných metalických nanostruktur do životního prostředí vyvolává nutnost citlivých a selektivních analytických metod, které dokážou spolehlivě stanovit jejich velikost, složení a koncentraci v komplexních matricích při submikrogramových až nanogramových úrovních.
Studie prezentuje spojení centrifugální frakční mikročásticové separace (CFFF) s hmotnostní spektrometrií s plazmou (ICP-MS) za účelem rozlišení a charakterizace zlatých a stříbrných nanopartiklů (NP) o velikostech od 6 nm do 60 nm. Klíčové bylo ověřit schopnost techniky přesně oddělit částice dle velikosti a chemického složení a určit její rozlišovací schopnost a citlivost.
Frakční separace probíhala na přístroji CF2000 (Postnova Analytics) vybaveném kanálem s rotující sekcí, který byl přímo spojen s ICP-MS Agilent 7700x. Jako vzorky byly použity standardy NIST zlata o nominálních průměrech 10, 30 a 60 nm (50 ppm) a komerční standardy Ag/Au NP (20 nm). Provozní podmínky CFFF zahrnovaly počátečnou rychlost 4500 rpm, konečnou 100 rpm, průtok 0,5 mL/min a relaxační čas 2,5 min., ICP-MS pracoval s RF přenosem 1550 W a monitoroval izotopy ^197Au a ^107Ag.
Frakční chromatogramy pro směs tří velikostí Au NP (10, 30, 60 nm) ukázaly prakticky úplné rozlišení špiček s odpovídajícím výpočtem ekvivalentního průměru pomocí CFFF teorie. Malý bokorys u 10 nm standardu indikoval přítomnost agregátů. Ve směsi stříbrných a zlatých NP o stejné velikosti (20 nm) bylo dosaženo rozlišení Rs ≈ 1,0 (27% rozdíl v hmotnosti) a odhad minimální hmotnostní rozlišitelnosti na 13 %. Navíc metoda detekovala nízký stupeň nečistoty Ag ve zlatém standardu.
Metoda CFFF-ICP-MS má potenciál pro široké nasazení v environmentální monitoraci, hodnocení ekotoxicity, výzkumu pokročilých materiálů a farmaceutických aplikacích. Očekává se rozvoj automatizovaných přenosových systémů, integrace s HPLC pro speciační analýzy a rozšíření do povrchové analýzy či bioimagingu.
Hyphenované spojení CFFF a ICP-MS nabízí výjimečnou kombinaci rozlišovací schopnosti, citlivosti a elementární selektivity pro charakterizaci kovových nanopartikelů. Metodika umožňuje přímé měření velikosti, spolehlivou detekci nečistot a nabízí slibné využití v environmentální a průmyslové analytice.
ICP/MS, ICP/MS/MS
ZaměřeníVýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Rostoucí využití a uvolňování průmyslově vyráběných metalických nanostruktur do životního prostředí vyvolává nutnost citlivých a selektivních analytických metod, které dokážou spolehlivě stanovit jejich velikost, složení a koncentraci v komplexních matricích při submikrogramových až nanogramových úrovních.
Cíle a přehled studie / článku
Studie prezentuje spojení centrifugální frakční mikročásticové separace (CFFF) s hmotnostní spektrometrií s plazmou (ICP-MS) za účelem rozlišení a charakterizace zlatých a stříbrných nanopartiklů (NP) o velikostech od 6 nm do 60 nm. Klíčové bylo ověřit schopnost techniky přesně oddělit částice dle velikosti a chemického složení a určit její rozlišovací schopnost a citlivost.
Použitá metodika a instrumentace
Frakční separace probíhala na přístroji CF2000 (Postnova Analytics) vybaveném kanálem s rotující sekcí, který byl přímo spojen s ICP-MS Agilent 7700x. Jako vzorky byly použity standardy NIST zlata o nominálních průměrech 10, 30 a 60 nm (50 ppm) a komerční standardy Ag/Au NP (20 nm). Provozní podmínky CFFF zahrnovaly počátečnou rychlost 4500 rpm, konečnou 100 rpm, průtok 0,5 mL/min a relaxační čas 2,5 min., ICP-MS pracoval s RF přenosem 1550 W a monitoroval izotopy ^197Au a ^107Ag.
Hlavní výsledky a diskuse
Frakční chromatogramy pro směs tří velikostí Au NP (10, 30, 60 nm) ukázaly prakticky úplné rozlišení špiček s odpovídajícím výpočtem ekvivalentního průměru pomocí CFFF teorie. Malý bokorys u 10 nm standardu indikoval přítomnost agregátů. Ve směsi stříbrných a zlatých NP o stejné velikosti (20 nm) bylo dosaženo rozlišení Rs ≈ 1,0 (27% rozdíl v hmotnosti) a odhad minimální hmotnostní rozlišitelnosti na 13 %. Navíc metoda detekovala nízký stupeň nečistoty Ag ve zlatém standardu.
Přínosy a praktické využití metody
- Simultánní multielementární stanovení a charakterizace velikosti NP bez nutnosti externí kalibrace.
- Vysoké rozlišení a citlivost umožňují analýzu širších a polydisperzních směsí, typických pro environmentální vzorky.
- Metoda může sloužit ke kontrole kvality standardů či referenčních materiálů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda CFFF-ICP-MS má potenciál pro široké nasazení v environmentální monitoraci, hodnocení ekotoxicity, výzkumu pokročilých materiálů a farmaceutických aplikacích. Očekává se rozvoj automatizovaných přenosových systémů, integrace s HPLC pro speciační analýzy a rozšíření do povrchové analýzy či bioimagingu.
Závěr
Hyphenované spojení CFFF a ICP-MS nabízí výjimečnou kombinaci rozlišovací schopnosti, citlivosti a elementární selektivity pro charakterizaci kovových nanopartikelů. Metodika umožňuje přímé měření velikosti, spolehlivou detekci nečistot a nabízí slibné využití v environmentální a průmyslové analytice.
Reference
- Giddings J.C. Science 1993 (260), 1456–1465
- Giddings J.C. Unified Separation Science, Wiley and Sons, New York, 1991
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Agilent ICP-MS Journal (May 2015 – Issue 61)
2015|Agilent Technologies|Ostatní
Agilent ICP-MS Journal May 2015 – Issue 61 Inside this Issue 2-3 Single Particle ICP-MS Software Improves Characterization of Nanoparticles 4 Industry Focus: Horse Racing Regulators use Agilent ICP-MS to Tackle Cobalt Doping 5 Removal of the 204Hg Isobaric…
Klíčová slova
icp, icpracing, racingagilent, agilentparticle, particlewinter, wintercertified, certifiedmeasured, measuredree, reeconference, conferencenps, npscobalt, cobaltqqq, qqqstandards, standardsusing, usinghorse
Agilent ICP-MS Journal (August 2013 – Issue 54)
2013|Agilent Technologies|Ostatní
Agilent ICP-MS Journal August 2013 – Issue 54 Inside this Issue 2-3 New Revision of ICP-MS MassHunter, Agilent Compliance Software Options, and USP<232> 4-5 User article: Speciation of Aluminum Fluoride Complexes and Al3+ in Environmental Samples using HPLC-ICP-MS 5 Tips…
Klíčová slova
icp, icpnps, npsagilent, agilentsupport, supportfff, fffaluminum, aluminumcompliance, complianceparticle, particlenanoparticles, nanoparticlesfricke, frickenew, newsize, sizespeciation, speciationworkshop, workshopforms
Agilent ICP-MS Journal (January 2013 – Issue 52)
2013|Agilent Technologies|Ostatní
Agilent ICP-MS Journal January 2013 – Issue 52 Inside this Issue 2-3 Latest Revision of ICP-MS MassHunter Software for the Agilent 7700 Series ICP-MS and 8800 ICP-QQQ 4-5 User Profile: Funding Boost for LA-ICP-MS Research into Mineral Exploration 5 Agilent…
Klíčová slova
icp, icpagilent, agilentqqq, qqqablation, ablationlaser, laserminerals, mineralsupw, upwtrace, tracedanyushevsky, danyushevskymasshunter, masshunterwedding, weddingplasma, plasmaleonid, leonidauthored, authoredjakubowski
Agilent ICP-MS Journal (October 2013 – Issue 55)
2013|Agilent Technologies|Ostatní
Agilent ICP-MS Journal October 2013 – Issue 55 Inside this Issue 2-3 Analysis of Metals in Rock and Mineral Samples Reference Materials by ICP-MS 4 User article: Agilent Partners with RSSL to Create a New Atomic Spectroscopy Center of Excellence…
Klíčová slova
gas, gasrssl, rsslicp, icpmetals, metalstoy, toyagilent, agilentelements, elementsplatinum, platinumblood, bloodcredit, creditistds, istdscones, conesnew, newcalibration, calibrationmineral