動態光散射DLS中的多分散指數(PDI)是什麼？

多分散指數 PDI，多分散性（或最近根據 IUPAC 的建議，使用無聚的分散性）這個術語用於描述分佈的“不均勻性”程度。在分子/納米特性化領域，原則上根據基本屬性，多分散性這個術語在不同的使用上下文中具有多種含義。

在高分子化學的凝膠滲透色譜(GPC)和尺寸排斥色譜(SEC)中，多分散性定義為重量平均除以數平均分子量(Mw/Mn)，用於給研究者提供分子量分佈的寬度或寬廣的概念。在光散射領域，多分散性用於描述顆粒大小分佈的寬度，意義相似但並不相同。

在動態光散射(DLS)中，分子或顆粒的大小分佈是關鍵屬性。

在這裡，分佈描述了不同大小的“切片”中有多少材料存在。在動態光散射 DLS 中，基本分佈是表示不同大小“切片”或“倉”的光散射強度分佈。

平均大小及其從平均值的標準差可以直接從分佈的統計中獲得。在這裡，分佈的（絕對）標準差（或“半寬度”）可以與平均值進行比較，從而獲得相對多分散性 = 標準差/平均值。

歷史上，代替需要分佈，使用更簡單的強制單指數擬合法（累積方法）找到整體平均大小（根據強度）和整體多分散性（歸一化的第二累積）。

對於理論的高斯分佈，整體多分散性是分佈的相對多分散性。傳統上，這種整體多分散性轉換為光散射多分散性的平方，即整體多分散指數 PDI。對於完美均勻的樣品，PDI 為 0.0。

關於各種分散等級的值列在下表中。

可以計算出不包括小集聚峰的 PDI 值嗎？

例如，主要顆粒種約為100nm，並且在5微米的峰值存在小的貢獻（強度基準2%）。在此情況下，您可以忽略5微米的峰值然後重新計算 z-平均值和 PDI。

或者僅對較小的組分決定PDI可以嗎？z-平均值針對更小的組分加權。

這是因為它僅適合於相關函數的初始部分。根據ISO方法計算z-平均值，相關函數的擬合範圍延伸至初始值的10%。因此，5微米的峰值可能僅對整體z-平均值貢獻很小，並且這種情況很有可能。

可以在PDI計算中忽略峰值嗎？

如果您想完全忽略5微米的峰值，您可以移至分析軟件並更改擬合中所使用的完整數據點數量（=通道）來實現此目標。

如果擬合範圍只擴展至截距的10%而正規化不再顯示5微米的峰值，z-平均值就不會包含5微米的峰值，這也符合ISO協議。

然而，如果5微米的峰值仍然存在而您希望它消失，您可以將擬合範圍縮小至較低通道。比如說，只擬合到截距的最多50%或直到消失為止。但是，這不再是依據ISO的累積擬合計劃！這將是一個“特殊的”PDI。在按照情況進行必要修改後，它將不再遵循正式的累積ISO程序。

關於單個峰的多分散指數PDI，這樣做要容易得多且無需重新分析：當顯示強度粒徑分佈時，每個峰將伴隨平均值和標準差一起提供。這個峰的PDI是標準差的平方除以平均值的平方。例如，假設峰的平均大小為9.3nm和標準差為4.4nm。因此，這個峰的PDI是4.4*4.4/(9.3*9.3) = 0.22。

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PDI的意義

動態光散射 – 常用術語定義