Contribution to Accurate Spherical Gold Nanoparticles Size Determination by Single Particle Inductively Coupled Mass Spectrometry: a Comparison with Small Angle X-ray Scattering
| Autor: | Elodie Barruet, Olivier Taché, Frédéric Gobeaux, Valérie Geertsen, Jean-Luc Lacour |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service d'études analytiques et de réactivité des surfaces (SEARS), Département de Physico-Chimie (DPC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, DIM Analytics IdF region, ANR-06-NANO-0041,PROSPIQ,PROtocoles quantiques utilisant des Sources à Photons unIQues(2006), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
Chemistry
Small-angle X-ray scattering Scattering 010401 analytical chemistry Analytical chemistry Nanoparticle 02 engineering and technology [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry 021001 nanoscience & nanotechnology 01 natural sciences 0104 chemical sciences Analytical Chemistry Colloidal gold [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry Calibration Particle Sample preparation 0210 nano-technology Spectroscopy |
| Zdroj: | Analytical Chemistry Analytical Chemistry, In press, 90, pp.9742-9750. ⟨10.1021/acs.analchem.8b01167⟩ Analytical Chemistry, American Chemical Society, In press, 90, pp.9742-9750. ⟨10.1021/acs.analchem.8b01167⟩ |
| ISSN: | 0003-2700 1520-6882 |
| Popis: | Small-angle X-ray scattering spectroscopy (SAXS) is the method of choice for nanoparticle diameter and concentration determination. On the one hand, it is metrologically traceable for spherical nanoparticle mean diameter determination and does not require any sample preparation or calibration. On the other hand, single-particle inductively coupled mass spectrometry (SPICPMS) is still under development and requires involved process clarification and accuracy improvement. The strategy of this study is the comparison of the two techniques to study comprehensively SPICPMS performance and observe phenomena otherwise hidden. Six spherical gold nanoparticle suspensions distributed over a large size range (30, 50, 60, 80,100, and 150 nm) are studied as calibration points. Potential matrix effects are eliminated by stabilizing nanoparticles with chitosan in HCl. Chitosan encapsulates nanoparticles, stabilizes their dispersion, and protects them from dissolution. Detection counting/analogue threshold and timeout appear as the relevant parameters for transient signals. They show an influence not only on mean signal but also on signal distribution. The detection tuning proposed allows to linearly calibrate the nanoparticle distribution signal to cubed diameter over the entire range studied with no sensitivity diminution. Comparing the three classical transport efficiency methods, size transport efficiency is shown as the most accurate. The new procedure is validated analyzing three gold nanoparticle suspensions (135, 40, and 50 nm). The results are consistent with SAXS measurements. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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