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Dimensional characterization of gold nanorods by combining millisecond and microsecond temporal resolution single particle ICP-MS measurements
Journal of Analytical Atomic Spectrometry ( IF 3.1 ) Pub Date : 2017-11-01 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7ja00306d Ildikó Kálomista 1, 2, 3, 4 , Albert Kéri 1, 2, 3, 4 , Ditta Ungor 2, 3, 4, 5 , Edit Csapó 2, 3, 4, 5, 6 , Imre Dékány 2, 3, 4, 5 , Thomas Prohaska 7, 8, 9, 10 , Gábor Galbács 1, 2, 3, 4
Journal of Analytical Atomic Spectrometry ( IF 3.1 ) Pub Date : 2017-11-01 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7ja00306d Ildikó Kálomista 1, 2, 3, 4 , Albert Kéri 1, 2, 3, 4 , Ditta Ungor 2, 3, 4, 5 , Edit Csapó 2, 3, 4, 5, 6 , Imre Dékány 2, 3, 4, 5 , Thomas Prohaska 7, 8, 9, 10 , Gábor Galbács 1, 2, 3, 4
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A systematic investigation of single particle inductively coupled plasma mass spectrometry (spICP-MS) signal profiles recorded with normal (ms-range) and high (μs-range) temporal resolution for spherical and rod-shaped gold nanoparticles was performed. The experiments with nanorods were carried out on hemispherically capped cylindrical particles synthesized in the aspect ratio range from 1.5 to 4.5. A comparison of NP signals and time profiles for spherical and rod-shaped NPs revealed that (i) the volume of the particles can be assessed by conventional spICP-MS measurements using a joint, linear calibration plot; and (ii) the shape of signal time profiles and transit times for equal-volume spherical and rod-shaped NPs are different, based on which the aspect ratio can be calculated. By using the statistical evaluation of the high resolution signal time profiles, an analytical method was developed for the discrimination and dimensional analysis of nanorod-shaped NPs. The method is based on observing the shortest and longest transit times for nanoparticles. In the case of spherical NPs, these transit times are very similar, whereas in the case of nanorods, the shortest and longest transit times correlate with the characteristic width and length of the particles, respectively. This method is the first nanorod dimensional characterization method in the literature, which is based solely on ICP-MS measurements. It was shown that the accuracy of the method is very good – the characteristic length and width of the particles could be determined with less than 6% error.
中文翻译：
结合毫秒和微秒时间分辨率的单粒子ICP-MS测量金纳米棒的尺寸表征
对球形和棒状金纳米粒子的常规（毫秒范围）和高（μs范围）时间分辨率记录的单颗粒电感耦合等离子体质谱（spICP-MS）信号曲线进行了系统的研究。用纳米棒进行的实验是在纵横比为1.5到4.5范围内合成的半球形封盖的圆柱状颗粒上进行的。比较球形和棒状NP的NP信号和时间曲线，可以发现：（i）可以使用联合线性校准图通过常规spICP-MS测量来评估颗粒的体积；（ii）等体积的球形和杆状NP的信号时间分布图的形状和传播时间不同，由此可以计算出纵横比。通过对高分辨率信号时间剖面的统计评估，开发了一种用于区分和分析纳米棒状NP的分析方法。该方法基于观察纳米粒子的最短和最长传输时间。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。开发了一种用于区分和分析纳米棒状NP的分析方法。该方法基于观察纳米粒子的最短和最长传输时间。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。开发了一种用于区分和分析纳米棒状NP的分析方法。该方法基于观察纳米粒子的最短和最长传输时间。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。它仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。它仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。
更新日期：2017-11-17
中文翻译：
结合毫秒和微秒时间分辨率的单粒子ICP-MS测量金纳米棒的尺寸表征
对球形和棒状金纳米粒子的常规（毫秒范围）和高（μs范围）时间分辨率记录的单颗粒电感耦合等离子体质谱（spICP-MS）信号曲线进行了系统的研究。用纳米棒进行的实验是在纵横比为1.5到4.5范围内合成的半球形封盖的圆柱状颗粒上进行的。比较球形和棒状NP的NP信号和时间曲线，可以发现：（i）可以使用联合线性校准图通过常规spICP-MS测量来评估颗粒的体积；（ii）等体积的球形和杆状NP的信号时间分布图的形状和传播时间不同，由此可以计算出纵横比。通过对高分辨率信号时间剖面的统计评估，开发了一种用于区分和分析纳米棒状NP的分析方法。该方法基于观察纳米粒子的最短和最长传输时间。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。开发了一种用于区分和分析纳米棒状NP的分析方法。该方法基于观察纳米粒子的最短和最长传输时间。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。开发了一种用于区分和分析纳米棒状NP的分析方法。该方法基于观察纳米粒子的最短和最长传输时间。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。在球形NP的情况下，这些通过时间非常相似，而在纳米棒的情况下，最短和最长的通过时间分别与颗粒的特征宽度和长度相关。此方法是文献中的第一个纳米棒尺寸表征方法，仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。它仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。它仅基于ICP-MS测量。结果表明，该方法的准确性非常好–可以确定颗粒的特征长度和宽度，且误差小于6％。
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