纳米粒子分离方法的研究进展

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1、２０１７年３月Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．３Ｍａｒｃｈ２０１７ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ２４５～２５１庆祝２０１７年国际劳动妇女节色谱行业女学者专刊·专论与综述ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１２３．２０１６．１０００８纳米粒子分离方法的研究进展∗苗琳，纪经纬，王荷芳（南开大学化学学院，分析科学研究中心，天津３０００７１）摘要：随着纳米科技的快速发展，纳米粒子的分离已经成为纳米领域的基础性研究课题，同时也是热点与难点问题。该文介绍了几种较为常用的分离纳米粒子的方法，主要包括场流分级法、超速离心法、

2、膜分离法、色谱分离法和磁性分离法，评述了每种方法的优缺点、适用范围、具体应用实例和相关研究进展，并具体讨论了每种分离方法的分离效果、重复性和特异性等。关键词：纳米粒子；分离；综述中图分类号：Ｏ６５８文献标识码：Ａ文章编号：１０００⁃８７１３（２０１７）０３⁃０２４５⁃０７Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ∗ＭＩＡＯＬｉｎ，ＪＩＪｉｎｇｗｅｉ，ＷＡＮＧＨｅｆａｎｇ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｎａｌｙｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅ

3、ｍｉｓｔｒｙ，ＮａｎｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｈａｓｂｅｅｎｏｎｅｏｆｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｂｕｔｄｉｆｆｉｃｕｌｔｈｏｔｓｐｏｔｓｉｎｔｈｅｒａｐｉｄ⁃ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｉｅｌｄｓｏｆｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗ，ｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｏｌｏ⁃ｇｉｅｓｆｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｆｉｅｌｄｆｌｏｗｆｒａｃｔｉｏｎ，

4、ｕｌｔｒａｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ，ｍｅｍ⁃ｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｅａｃｈｍｅｔｈｏｄａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｒｅｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｓｅｐ

5、⁃ａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓ，ｒｅｕｓａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ；ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｒｅｖｉｅｗ随着纳米科技的快速发展，纳米粒子被大量生１场流分级法产并在日常生活中得到广泛应用，但也随之带来了［１－３］在环境甚至人体内残留的安全性问题。因此，场流分级法（ｆｉｅｌｄｆｌｏｗｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ，ＦＦＦ）由［４］［５］［９］为减轻环境负担、避免过多纳米粒子的暴露，Ｇｉｄｄｉｎｇｓ于１９６６年首次发明，现已成为纳米粒［６］研究其分离和去

6、除的方法就显得尤为重要。在子分离的重要手段。ＦＦＦ是在一个长而窄的隧道纳米材料的研究和生产中，通过合适的分离手段获中，将“场”运用于其中的悬浮液或溶液，以垂直（或得一定粒径、形貌、结构的纳米粒子也是迫切需要研其他角度）于流动相的方向进行作用，利用在“场”［４］究的课题，因为纳米粒子的性能（如团聚、体内传作用下迁移率的不同达到分离的方法，具体示意图［１０］输和毒性等）在很大程度上取决于其尺寸和表面状见图１。这个“场”可以是半渗透膜的不对称流态等属性。可以说纳米粒子的分离技术是合成特定动场，也可以是离心力场、重力场、热场、电场和

7、磁［７］功能材料的基础和保证，是确保材料质量、提高场等。［８］［１１］材料纯度的关键性因素，也是后续解决纳米粒子流动场流分级法能够对尺寸范围较宽的胶环境安全问题的基础。本文总结了几种较为常见的体进行持续的高分辨分离，并通过与其他检测器联纳米粒子分离方法，并着重挖掘了各种分离方法的用，如动态光散射仪、透射电子显微镜、紫外⁃可见分特点和适用情况。光光度计、诱导耦合等离子体质谱仪、原子力显微镜∗收稿日期：２０１６⁃１０⁃０８∗通讯联系人．Ｔｅｌ：（０２２）２３５０６０７５，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｎｇｈｅｆａｎｇ＠ｎａｎｋａｉ．ｅｄｕ．

8、ｃｎ．基金项目：国家自然科学基金（２１５７５０７０，２１４３５００１，２１１７５０７３）．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｔｅｍ：ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏｓ．２１５７５０７０，２１４３５００１，２１１７５０７３）·２４６·色谱第３５卷密度梯