工業技術研究院

技術簡介

建立奈米粒子量測與校正系統，包括粒徑、濃度與形貌等

Abstract

Measurement and calibration system for nanoparticle, including particle size, concentration, and shape etc.

技術規格

量測範圍及不確定度 電重力氣膠平衡法：100 nm ~ 500 nm； 1.3 nm 電移動度分析法：20 nm ~ 500 nm； 2.1 nm ~ 13 nm 動態光散射法：20 nm ~ 1000 nm； 3.2 nm ~ 48 nm 場發射變真空電子顯微鏡：解析度可達1 nm 標準粒子: 100 nm ~ 500 nm

Technical Specification

一、尺寸/形狀量測技術：建立電遷移率分析法(differential mobility analysis； DMA)、電重力氣膠平衡法(electro-gravitational aerosol balance ；EAB)、動態光散射法(Dynamic Light Scattering；DLS)、掃描式電子顯微量測系統(scanning electron microscope；SEM)等不同的奈米粒子粒徑量測方法，可量測粒徑範圍為10 nm至1000 nm。 二、參考物質研製與量測驗證技術：研製進行下列參考物質及其特性研究，包括聚苯乙烯球 100 nm至500 nm、奈米銀 20 nm至100 nm、奈米氧化鋅 40 nm、二氧化鈦10 nm 至100 nm。 三、濃度量測技術：用法拉第杯氣膠電流計(Faraday-Cup Aerosol Electrometer, FCAE)校正奈米粒子數量濃度，校正系統提供標準粒子計數器，於粒徑介於50 nm ~ 200 nm，濃度介於103 cm-3~104 cm-3之校正服務量測範圍為粒子粒徑：50 nm至200 nm；濃度：103 cm-3至104 cm-3。 四、比表面積量測技術：基於BET (Brunauer–Emmett–Teller, BET)理論，使用氣體吸附量測法，進行大孔洞(孔隙大於50 nm)與中孔洞(孔隙介於2 nm到50 nm)等標準粒子之比表面積量測，量測範圍為10 m2/g至200 m2/g。 五、表面電性量測技術：以電泳光散射法(Electrophoretic Light Scattering, ELS)校正聚苯乙烯標準粒子Zeta電位，針對粒徑大於20 nm，Zeta電位絕對值小於75 mV的聚苯乙烯標準粒子進行量測不確定度評估，校正範圍量測範圍 -50 mV為-75 mV至+75 mV+50 mV。

技術特色

奈米粒子計量技術以該技術可滿足奈米標章制度奈米性的追溯需求、國際上對含奈米物質的輸入產品，要求定量標示的量測與追溯需求、空氣品質中懸浮微粒監控的成份量測分析需求、並提供國內相關主管單位，對立法通過要求業者對奈米化學物質進行申報與管理案，監測儀器的校正服務。故計畫依據ISO/TR 13014規定，進行奈米材料毒性測試前，必須先完成驗證的奈米粒子八大參數(Particle size / Size distribution, Agglomeration state / Aggregation, Shape, Composition, Surface area, Surface chemistry, Surface charge, Solubility / Dispersibility)之量測標準、檢測方法及量測系統建立。

應用範圍

液態、氣態奈米粒子尺寸、形貌、分布量測技術

接受技術者具備基礎建議（設備）

一、具備DMA、EBA、DLS、SEM等儀器。 或二、具備聚苯乙烯球、奈米銀、奈米氧化鋅、二氧化鈦製造能力。 或三、具備FCAE儀器。 或四、具備比表面積量測儀。 或五、具備Zeta電位量測儀。

接受技術者具備基礎建議（專業）

一、奈米物質基本背景知識。 二、使用奈米製程之生產廠商。 或三、檢測/校正產品與儀器需求廠商

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