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由于我们制备了10nm的纳米颗粒和借鉴他人所制纳米颗粒。我们对于纳米颗粒采用自创的特殊分散剂处理方法,使得这种特定形貌的纳米颗粒可以在特定无机或有机溶液中悬浮达100小时以上(悬浮原因是由于布朗运动干扰所致)。同种微米级颗粒约在数小时内就会有90%以上沉底。
物理化学中斯托克斯颗粒沉降公式的应用范围限制球形颗粒粒径为200nm以上,而我们所制分散纳米颗粒已经远远小于这一粒径应用下限,意味着受布朗运动的干扰强烈,导致其沉降曲线会偏离斯托克斯微米沉降公式计算同种颗粒曲线。而布朗运动效应愈强烈,曲线偏离程度愈大。按照爱因斯坦的布朗运动公式所示,它的平均运动速率平方与液体的温度、粘度等多种因素相关。
如果选定特定液体比如乙醇和特定球形纳米颗粒比如二氧化硅,可以让上述因素除温度外都保持为常量。那么液体温度变化就会导致布朗运动效应强度变化,对比纳米颗粒沉降和同种材料微米颗粒斯托克斯微米沉降公式计算曲线的偏离程度,就可以用来反推测试液体温度。同样朋友建议还可以固定温度和颗粒粒径来测定液体或者高分子的粘度(前提是其他液体与颗粒无相互反应);固定温度和粘度,可以用来反推测定纳米颗粒粒径。所以其可以应用范围很广泛。
该文投稿给nature,审稿中得到编辑的高度评价,认为是经典理论和纳米科技相结合而提出的具有原创性的idea, 使爱因斯坦的原创性思想论文,结合纳米技术发展出了新的应用发展,使其百年之后还有了新的活力。是与传统测温方式热胀冷缩、热电和光谱不同的测温方式,先在国际会议发表后在相关杂志出版,也得到很好评价,被Ei索引收录. 相关内容也申报了国家发明专利(一种利用纳米颗粒判定温度高低的方法 200710300718.2)。但是nature的经典的台词是该论文涉及面较窄,所以推荐发表其他专业杂志。
当然此方法目前不足之处在于纳米颗粒的粒径还存在分布范围,这直接导致该测量存在误差。若获得粒径分布完全单一的纳米颗粒,那么测温测定准确性将大大提高。
前几天被通知,这一发明专利授权了。
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GMT+8, 2024-9-27 08:06
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