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蔡小舒教授:纳米颗粒粒度及形貌测量新技术(报告)
2023年11月27日 发布 分类:行业要闻 点击量:182
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纳米科学的发展和纳米颗粒应用日益增加,对纳米颗粒实时监测和生产控制的需求不断受到刺激,能够实现即时反馈的在线测量技术开始受到重视,而传统测量技术和设备固有短板也就愈发凸显——现阶段最多采用的动态光散射(DLS)技术存在的局限包括:无法实现在线监测,检测聚集态颗粒或高浓度样品时,易受到多重散射的影响而导致灵敏度降低等。基于现状,蔡小舒教授团队近年来研究和发展了一系列纳米颗粒测量新方法和技术,并建立嘉兴美帕克仪器科技有限公司开始推动这些先进纳米颗粒测量仪器的商业化。


2023年12月13-15日即将举办的“2023全国粉体检测与表面修饰技术交流会暨粉体技术分会年会”上,蔡小舒教授分享“纳米颗粒粒度及形貌测量新技术”报告的主要内容包括:

1、图像动态光散射法是一种新的纳米颗粒粒度测量方法,该方法摒弃了传统的动态光散射采用时间序列相关的测量和数据处理方法,用空间相关方法代替现有动态光散射的时间相关方法,不仅测量时间大幅度降低(从目前常用的动态光散射测量时间大约是百秒量级降低到秒级,甚至到微秒量级),而且仪器结构大幅度简化,成为便携式的纳米颗粒粒度仪。蔡小舒教授团队还发展了基于该方法的原位在线测量系统,实现纳米颗粒制备过程中的实时在线监测。

2、非球形纳米颗粒的形貌在纳米颗粒的应用中是十分重要的参数。在平面偏振光入射下,球形颗粒和非球形颗粒的偏振散射特性不同,通过测量非球形纳米颗粒散射光的偏振特性,可以得到非球形颗粒偏离球形的程度。蔡小舒教授团队提出了“光学球形度”的定义,定量描述非球形纳米颗粒形貌偏离球形的程度。光学球形度分布可以表征纳米颗粒形貌的分布特性,如同粒度分布用来表征颗粒大小的分布特性。通过纳米颗粒形貌分布可以评价非球形纳米颗粒形貌的均匀程度。

3、在高浓度情况下,纳米颗粒的动态光散射不再是不相关的单散射,常用的侧向测量动态光散射法已不适用。蔡小舒教授团队发展了后向180度动态光散射测量探针方法和测量系统,该方法采用频谱数据分析处理方法,纳米颗粒测量的浓度上限可以达到10%以上。

4、在纳米颗粒制备时会有极少数微米级颗粒混入,这些微米级颗粒的粒度和数量对纳米颗粒的应用带来影响。蔡小舒教授团队将图像动态光散射法和动态图像法相结合,实现了纳米颗粒粒度分布测量和混入其中的极少量微米颗粒的粒度测量和计数。

报告人简介


上海理工大学教授,博士生导师,从事动力工程、颗粒测量、两相流在线测量方法等研究,主要研究方向:颗粒测量、两相流在线测量、光谱在线检测、燃烧监测诊断、排放和环境监测、动力机械、热能工程等。先后主持两机专项、973、863、国家自然科学基金仪器重大专项和重点项目及面上项目、教育部重点项目、上海市纳米计划项目等纵向项目,以及包括欧共体项目等在内的许多国际合作项目,国内企业委托的横向项目等。

蔡小舒教授曾担任中国颗粒学会副理事长兼颗粒测试专业委员会副主任和上海市颗粒学会理事长、中国动力工程学会理事、中国工程热物理学会理事兼多相流专业委员会荣誉副主任等。现任中国计量测试学会常务理事兼多相流测试专业委员会主任、上海能源研究会常务理事等,ISO TC24/SC4 专家,《Proceedings of IMechE Part A: Journal of Power and Energy》、《Particuology》、《KONA Powder and Particle Journal》、《Frontiers in Energy》等SCI刊物,《中国电机工程学报》,《动力工程学报》、《工程热物理学报》、《中国粉体技术》等国内外学术刊物的编委。发表论文200多篇,在国内外出版专著5部,获得授权发明专利30余项,获上海市自然科学奖等奖项,是澳大利亚Newcastle大学Conjoint professor,多次被邀请到国外大学讲学。

通讯地址(Email):usst_caixs@163.com, 手机:13661856966


粉体检测与表面修饰交流会会务组

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