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一文带你了解动态光散射的原理

发布时间:2021-08-23      点击次数:105
  光散射仪是研究高分子和胶体的有力工具,包括动态和静态两个部分。静态光散射中,得到高聚物的重均分子量、回转半径等;动态光散射中,求得扩散系数和流体力学半径等;将静态与动态有机的结合,得到高分子的聚集与分散、吸附与解析以及高分子链的伸展与蜷缩等形态特征。
  粒子的布朗运动导致光强的波动,微小粒子悬浮在液体中会无规则地运动,布朗运动的速度依赖于粒子的大小和介质粘度,粒子越小,介质粘度越小,布朗运动越快。
  动态光散射又称为准弹性光散射,主要原理为:聚合物高分子在溶液中进行布朗运动,入射光通过高分子链时发生散射,散射光产生多普勒位移,通过测定散射光频率与入射光频率之差,得到高分子布朗运动产生的平移扩散系数和旋转扩散系数,扩散系数有浓度依赖和分子量依赖性,从而获得分子尺寸。
  采用动态光散射方法,可以研究不同浓度、不同矿化度聚合物溶液中水动力学半径的变化规律。将高分子线团看作一个直径为Dh的等效圆球,即假设高分子链团为微球模型。微球主体是一个结构独立但相对松散的线团,这个线团在布朗运动中还会带走一部分溶剂,微球中含有n个高分子链相互缠结在一起,密度比较大,周围是溶剂化双电子层,这个线团及周围水化双电层的尺寸即为高分子水动力学尺寸。
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