在纳米材料研究中，Dynamica 离心机的型号选择需结合纳米颗粒的特性（如尺寸、密度）、分离要求（如纯度、产量）以及实验规模来综合判断。以下是关键选型要点和推荐型号：
一、纳米材料分离的核心需求
- 高离心力需求
- 纳米颗粒（1-100nm）因布朗运动和表面电荷效应难以自然沉降，需高转速（≥15,000 rpm）或超高离心力（≥20,000 ×g）实现有效分离。
- 例如：
- 金纳米粒子（10nm）需约 15,000 ×g 离心力；
- 碳纳米管（直径 < 50nm）需 20,000-30,000 ×g 才能沉淀。
- 精确温度控制
- 纳米材料合成常依赖温度敏感的表面活性剂或溶剂（如油胺、CTAB），需通过制冷系统（4-25°C）防止团聚或相变。
- 例如：脂质体纳米粒（50-200nm）在高温下易融合，需保持低温离心。
- 避免污染与交叉污染
- 转子材质需耐腐蚀（如钛合金、不锈钢），避免与纳米材料发生化学反应；
- 密闭转子设计可防止气溶胶泄漏（如处理毒性纳米材料时）。
二、Dynamica 离心机型号推荐
1. 小型台式高速离心机（适合实验室小规模分离）
- 推荐型号：Velocity 18R Pro
- 参数：最高转速 18,000 rpm，最大离心力 30,318 ×g，制冷范围 - 20°C 至 40°C。
- 优势：
- 配备角转子（如 FA-45-24-11，适合 24×1.5/2.0ml 管），可快速分离 10-100nm 的纳米颗粒；
- 温度控制精度 ±1°C，适合热敏性材料；
- 体积小巧（45×55×35cm），适合常规实验室使用。
2. 中型多功能离心机（适合中试规模或多样化需求）
- 推荐型号：Velocity 21R Pro
- 参数：最高转速 21,000 rpm，最大离心力 50,743 ×g，制冷范围 - 20°C 至 40°C。
- 优势：
- 支持多种转子切换（角转子、水平转子），可处理 1.5ml 至 50ml 离心管，兼顾小量纯化和批量制备；
- 超高离心力可分离 5-50nm 的超小纳米颗粒（如量子点、金属簇）；
- 可选配生物安全转子（如密封转子），防止有毒纳米材料泄漏。
3. 大容量落地式离心机（适合工业级或高密度材料）
- 推荐型号：21XL 落地高速冷冻离心机
- 参数：最高转速 21,000 rpm，最大离心力 50,743 ×g，最大容量 6×1000ml（角转子）。
- 优势：
- 适合高密度纳米材料（如氧化铁磁珠、石墨烯）的大规模分离；
- 可配置连续流转子，实现工业化生产中的连续分离；
- 具备智能不平衡检测系统，保障大负载运行安全。
三、选型关键参数对照表
| 应用场景 | 纳米颗粒尺寸 | 推荐型号 | 最高转速 | 最大离心力 | 温度控制 | 转子类型 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 实验室常规分离 | 50-100nm | Velocity 18R Pro | 18,000 rpm | 30,318 ×g | -20°C~40°C | 角转子（24×1.5ml） |
| 超小颗粒纯化 | 5-50nm | Velocity 21R Pro | 21,000 rpm | 50,743 ×g | -20°C~40°C | 角转子（12×1.5ml） |
| 工业级批量生产 | 10-500nm | 21XL | 21,000 rpm | 50,743 ×g | -20°C~40°C | 角转子（6×1000ml） |
| 密度梯度离心（如外泌体） | 30-150nm | Velocity 14R Pro | 14,000 rpm | 22,219 ×g | -20°C~40°C | 水平转子（4×100ml） |
四、纳米材料专用配件与注意事项
- 转子材质选择
- 处理强酸 / 强碱体系（如纳米二氧化硅合成）时，需选用钛合金或陶瓷涂层转子，避免腐蚀；
- 普通纳米材料可使用铝合金转子，但需确保表面阳极氧化处理完整。
- 离心管兼容性
- 纳米颗粒易吸附于塑料表面，建议使用低吸附离心管（如聚丙烯材质）；
- 超高速离心时需使用厚壁加强型离心管，防止爆裂。
- 优化分离条件
- 分步离心法：先低速（3,000-5,000 ×g）去除大颗粒杂质，再高速（15,000-30,000 ×g）收集目标纳米颗粒；
- 添加稳定剂：离心前加入少量表面活性剂（如 PEG、PVP）可防止纳米颗粒团聚。
五、纳米材料分离典型案例
- 案例 1：金纳米棒（长径比 10:1，直径 15nm）分离
- 设备：Velocity 18R Pro + FA-45-24-11 角转子
- 条件：12,000 rpm（16,000 ×g），20°C，10 分钟
- 结果：95% 以上纳米棒沉淀，上清液澄清。
- 案例 2：碳纳米管（CNTs，直径 20nm）纯化
- 设备：Velocity 21R Pro + F21-8×50 角转子
- 条件：18,000 rpm（35,000 ×g），4°C，30 分钟
- 结果：去除无定形碳杂质，CNTs 纯度提升至 98%。
六、购买建议
- 优先考虑制冷功能：纳米材料分离过程中，温度升高可能导致溶剂挥发或颗粒团聚，制冷系统可有效避免此类问题。
- 预留升级空间：选择支持多种转子的型号（如 Velocity 系列），便于未来处理不同类型或规模的纳米材料。
- 关注售后服务：纳米材料实验对设备稳定性要求高，建议选择提供快速维修响应和转子校准服务的供应商。
通过以上选型指南，可根据具体纳米材料特性选择最匹配的 Dynamica 离心机型号，确保分离效率和实验重复性。
