納米技術(shù)的發(fā)展將對各個行業(yè)領域產(chǎn)生重要影響,。由于納米顆粒 (NP) 的理化性質(zhì)較為新穎,，它們的許多環(huán)境歸宿和毒理學性質(zhì)仍然不為人知,。因此，人們對一種能夠快速,、準確而靈敏地完成各種類型樣品中納米顆粒表征與定量的技術(shù)的需求也日益增長,。ICP-MS 技術(shù)中稱作單顆粒 ICP-MS (sp-ICP-MS) 的方法可用來測定單個納米顆粒。該方法在一次快速分析中可同時測定納米顆粒的粒徑,、粒徑分布,、元素組成和計數(shù)濃度 [1-3]。我們對 ICP-MS 硬件和軟件的最新升級進一步改善了這一技術(shù),。安捷倫針對 ICP-MS MassHunter 軟件開發(fā)出一種專用的單納米顆粒應用模塊 (G5714A),，可簡化使用 Agilent 7900 ICP-MS 進行 sp-ICP-MS 分析的過程。

7900 ICP-MS 系統(tǒng)使用短駐留時間（1 ms 以下）和快速時間分辨分析 (TRA) 模使用配備單納米顆粒應用模塊的 Agilent7900 ICP-MS 實現(xiàn)單個納米顆粒的自動化高靈敏度分析應用簡報作者Michiko Yamanaka,、KazuoYamanaka 和 Takayuki Itagaki安捷倫科技公司,，日本Steven Wilbur安捷倫科技公司，美國Ed McCurdy安捷倫科技公司,，英國材料,、環(huán)境2式，能夠在快至 100 µs 的采樣速率下完成單元素采集,，且無需穩(wěn)定時間。該方法在單顆粒信號脈沖期間可進行多次測定,，顯著降低了相鄰顆粒信號重疊的風險,。該方法的另一優(yōu)勢在于可使用較低的樣品稀釋比例和更短的樣品采集時間。sp-ICP-MS 分析產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)可由單納米顆粒應用模塊管理并處理 [4],。

本文利用金 (Au) 和銀 (Ag) 納米顆粒參比標樣對配備單納米顆粒應用模塊的 Agilent 7900 ICP-MS 性能進行了評估,。

實驗部分標準物質(zhì)和樣品前處理使用的 Au 納米顆粒標準物質(zhì)為標稱粒徑為 60 nm（透射電子顯微鏡 (TEM) 測定值為 56.0 ± 0.5 nm）的 NIST 8013和標稱粒徑為 30 nm（TEM 測定值為 27.6 ± 2.1 nm）的NIST 8012。還使用了四種購自 Sigma-Aldrich 的 Ag 納米顆粒樣品,，其標稱粒徑分別為 20 nm,、40 nm、60 nm 和100 nm,。所有標準物質(zhì)和樣品均使用含 10% 乙醇的去離子水溶液稀釋到 10 ng/L - 100 ng/L 之間,，并通過超聲處理 5 min 以確保樣品均勻性,。使用 10% 乙醇/1% HCl 配制1 µg/L Au 離子標樣并用于測定元素響應因子。儀器Agilent 7900 ICP-MS 的使用貫穿始終,。這款儀器配備標準鎳采樣錐和截取錐,、標準玻璃同心霧化器、石英霧化室以及石英炬管,。通過標準蠕動泵及泵管（內(nèi)徑 1.02 mm）將樣品直接引入 ICP-MS 中,。分析采用 TRA 模式，積分時間為每個數(shù)據(jù)點 0.1 ms (100 µs),，且測定之間無需穩(wěn)定時間,。研究采用 ICP-MS MassHunter 軟件新開發(fā)的單納米顆粒應用模塊進行方法設置和數(shù)據(jù)分析。方法向?qū)е笇в脩敉瓿烧麄€過程并自動給出或計算最關鍵的方法參數(shù),。如圖 1 所示,，單顆粒的最終批處理結(jié)果以表格和圖形格式自動報告。用戶可在批量表中滾動瀏覽樣品并查看相應的圖形結(jié)果,。如有需要,，用戶還可使用強大的手動優(yōu)化工具。Agilent7900 ICP-MS 的常規(guī)設置詳見表 1,。

結(jié)果與討論納米顆粒的時間分辨分析納米顆粒的 ICP-MS 測定結(jié)果中包含較窄的時間分辨峰,，其強度取決于顆粒質(zhì)量。典型的峰如圖 2 所示,。粒徑減半將導致質(zhì)量減小 8 倍,，因此信號也隨之降低 8 倍?？焖?TRA模式能夠?qū)蝹€納米顆粒離子羽流的形狀和持續(xù)時間進行測定,。

Au 納米顆粒混合物的分析sp-ICP-MS 除對不同粒徑具有優(yōu)異的分離度以外,，還能夠測定不同粒徑組中的顆粒數(shù),。我們制備并測定了兩種不同比例的 60 nm 和 30 nm Au 納米顆粒混合溶液,。如表 3 所示,，總顆粒濃度的結(jié)果優(yōu)異。如圖 4 和圖 5 所示,，每種粒徑的顆粒數(shù)分布與制備顆粒數(shù)表現(xiàn)出良好的一致性,。各組的平均粒徑與通過 TEM 獲得的粒徑值一致。這些結(jié)果表明該項技術(shù)能夠準確區(qū)分粒徑組,。