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磁性高分子微球是近年發(fā)展起來的一種新型磁性材料，是通過適當方法將磁性無機粒子與有機高分子結(jié)合形成的具有一定磁性及特殊結(jié)構(gòu)的復合微球,。在生物醫(yī)學,、細胞學和分離工程等諸多領域得到廣泛的應用。

本文使用BeNano 90 Zeta納米粒度及Zeta電位分析儀表征了一個磁性微球的粒徑和Zeta電位在不同pH條件下隨溫度的變化,。

實驗部分

不同pH值環(huán)境樣品配置

測試的磁性微球母液為一個商品化微球,，其微球表面共聚或者化學鍵修飾了未知基團。

將磁性微球母液用純凈水稀釋,，其pH值檢測為6,。取一定量磁性微球用HCl溶液稀釋至pH=3,；另取一定量磁性微球用NaOH溶液稀釋至pH=9，得到三個不同pH的磁性微球分散液,。

將pH=3,、6和9的樣品分別放入PS樣品池及毛細管電極中，設置起始溫度為25℃,，終止溫度為60℃,，溫度間隔為1℃的升溫粒徑及電位溫度趨勢測試。設置起始溫度為25℃,，終止溫度為0℃,，溫度間隔為1℃的降溫粒徑及電位溫度趨勢測試。

結(jié)果與討論

圖1. 不同pH=3,、6和9環(huán)境中磁性微球在不同溫度下的粒徑（a）和Zeta電位曲線（b）

從圖1可以看出,，在25℃時三個樣品的Z-均徑均為200nm左右，偏差不大,。在三個pH環(huán)境下,，顆粒電位均為負值，說明顆粒攜帶負電荷,，在25℃條件下pH越高,，Zeta電位絕對值越大。

在檢測的溫度區(qū)間內(nèi),，pH=6和9的環(huán)境中,，磁性微球粒徑隨溫度的變化不大，說明體系在這個溫度范圍內(nèi)的分散度不變,，相對穩(wěn)定,。而在pH=3的環(huán)境中，粒徑隨溫度敏感度較高,，在25℃附近粒徑最小,，降溫和升溫都刺激體系的粒徑增大，說明體系中產(chǎn)生了團聚物,。

在所測的溫度范圍內(nèi),，整體而言，同樣的溫度下,，pH=6和9環(huán)境中體系的Zeta電位絕對值高于pH=3的環(huán)境,。較高的Zeta電位可以提供較強的顆粒間相互作用力，這增加了體系的穩(wěn)定性,，有效降低外界刺激產(chǎn)生大顆粒團聚物的可能性,。

圖2. pH=3下磁性微球在不同溫度下的粒徑和Zeta電位曲線

從圖2可以看到溫度的升高或降低Z-均徑均表現(xiàn)為增大的趨勢，尤其是在升溫過程。當高于34℃時,，Zeta電位發(fā)生突變,，由大約-20mv水平迅速降到約-10mv水平，同時在此溫度區(qū)間粒徑也迅速增大,。這也進一步說明可以通過Zeta電位判斷體系的穩(wěn)定性,，當Zeta電位降低時，則體系處于不穩(wěn)定狀態(tài),，顆粒容易團聚,。

結(jié)論

結(jié)果表明，磁性微球在pH=6和9時,，其體系的Zeta電位絕對值相對較高,，體系處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，粒徑隨溫度波動不大,。而當pH=3時其體系的穩(wěn)定性對溫度要求較為苛刻,。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，不同的pH和溫度環(huán)境中,，相對而言Zeta電位絕對值超過20 mv體系穩(wěn)定性較高,。