ICS 07.120 GSO
F
中华人民共和国国家标准
GR/T 42732---2023/1S0/1S19590.2017
纳米技术 水相中无机纳米颗粒的
尺寸分布和浓度测量
单颗粒电感耦合等离子体质谱法
Nanotechnolories--Size distrtbution nd aoneentration mcasuemcnt ot inorganic nnoparticles in jueous media-Single particle irductively
coupled plasma mass specoury
1S0/Ts 19590.2017,NanotechunoloaiegSize distrihution and coneniratior
of inorganie nanoparticles in aqueous media via singie purtiele
indutirely cauplef plasma mass spectrmetry . Myr)
2024-03-01实施
2023-08.06发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标雅化管理委员会 GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
目 次
前言引言 1 范围 2
III IV
规范性引用文件 3 术语和定义 4 缩略语 5 适用性 6 步骤 7 结果 8 测试报告附录A（资料性）计算表格参考文献
11
12 16 GE/T42732-2023/1SO/1S19550:2017
前嵩
本文件接照GB/T1.1一2020标准化工作导购常1都分：标准化文件的结持充超草规#的规定超雄
本文件等周采刷除0/T810590：2017纳米装术 单额教电感端合等高子体质增送 美景水精中无机销米题教的尺寸分布和浓度》，文件类童由I5O的技术规范签为我国销显家标准：
本文样做了下列最小限皮的美解性改落
为与现有标准协，格标准名称欢为纳米技术水招中无机然来装的尺寸分衣和装良燃进 车额粒电感想合零离子体顺游法》。
请注意本文件的茶些肉容可能孩及专。本文件的整作机想不承扭识专利的费在。 本文停由中医学院城出。 本文华由金国纳来技术标准化揽本需员念SAC/TC279）妇口。 本文行超享单位：国家编来科学中心道金教水联企业警理（上海）育限公司，股书做尔科技（中
国）有限公科、高学企业营建（中西）有限公司、准华大学、中国计量科学研究院，杭州诺育科教发隆有限公司，安伦科技（中国）有限公司
本文件主要数草人部五等、蒸广器，宋教、剂家、周裕、张四纯邢志、菜餐波、诺整军、豪领飞高、黄小糖。
投 GB/T42732--2023/1SO/TS19590.2017
引富
本文件针对食品和消费品中纳米额教检燃和表征方法的需求雨制定，由于装来技术或含有工程纳来题粒的产品巨广泛使用，并开始影响有关行业和市落，因此消费奢可能会真接和间接地接触到天然纳来粒外的）工程纳来颗整。在食品，滋和爆赚新究拌品中，工程辅来质教的检测成为纳米题粒应用潜在效益和潜在风险评估的必要部分。
单题教电感满合等高子体质谐法（PICP-MS）暑种能够在非常低的旅度下检测单个纳来题粒的方法。将常娩的ICP-MS系统设置为以高间分葬率模式（即较短的驻龄时阅）采集数据。质增仪剪修设适为测定任一元案，但由于商的时间分辨率，日前的仪器遇常一次分析过差中仅检测一个截比群！名）值。水相样品连续进入ICP-MS中，零化后，部分纳米题粒进入等离子体并薇廉子化和电离。每个原子化的题粒产生一个离子团，离子团被殿谱仪采案。由于离子团中的离子密度很高，其生的冲信号远高于營景（或基线）信号。
单位时间检测到的冲数与待测水相悬浮液中纳米题粒的载量成正比。计算滚度时，使用给来赖粒标准样品确定传输效率。脉冲强度，脉冲面积与纳米颗粒中被测元囊的质量，邮纳米题粒直经的立方成正比（假定米题粒的几何形状是球形）。随费纳米颗救的直径增大，信号响应值将按三次方增加，所以需要对纳米颗粒每种组成、每种尺寸范遥的响应进行验证。校准发好使用纳米题粒标洗样品，无法获得这样的标推样品时，在相同的样品分析条件下，使用被诞无素的离子标准落装进行此步赚中的校准。
数据可以用离用软件减学人定創的电子衰格程序选行处理，以计算纳照粒的数景、质量浓度、尺寸（等效球直经）和相应数均尽寸分布，就外，利用此微据，可网时碗定样品中存在的高子质盘液度。
感兴超的读者可以查阅参考文献[8~[11以得更多信忘。
Y GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
纳米技术水相中无机纳米颗粒的
尺寸分布和浓度测量
单颗粒电感耦合等离子体质谱法
1范围
本文件描述了使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS)在时间分辨模式下测定单个纳米颗粒的质量和悬浮液中离子浓度，检测水相悬浮液中纳米颗粒，并表征颗粒数量与质量浓度、颗粒尺寸及数均尺寸分布的方法。
本文件适用于水相悬浮液中无机纳米颗粒[如金（Au)、银（Ag）、二氧化钛（TiOz）、钒酸铋（BiVO）等金属和金属氧化物的尺寸测定。本文件也适用于氧化物外化学组成和密度已知的金属化合物（如硫化物等）、金属复合材料或具有金属核的包覆颗粒的尺寸测定。本文件测定的水相悬浮液中纳米颗粒尺寸范围为10nm~100nm(可测的颗粒更大，可达1000nm～2000nm），颗粒数量浓度范围为10个/L～ 10°个/L，相应的质量浓度范围（对于60nm的金纳米颗粒）约为1ng/L～1000ng/L。实际测定的数量取决于所使用的质谱仪类型和所分析的纳来颗粒类型。
除颗粒浓度外，本文件也适用于悬浮液中离子浓度的测定。离子浓度检出限与常规的ICP-MS相当。需要注意的是，尺寸小于单颗粒电感耦合等离子体质谱法（spICP-MS)颗粒尺寸检出限的纳米颗粒可能会当作离子进行定量，
本文件不适用于有机或碳基纳米颗粒如封装材料、富勒烯和碳纳米管（CNT)的检测和表征，也不适用于除碳以外难以用ICP-MS测定的元素。参考文献[12]概述了spICP-MS能检测的元素和测定的最小颗粒尺寸。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO/TS8oo04-1纳米科技术语第1部分：核心术语（Nanotechnologies一—Vocabulary一Part1： Core terms)
注：GB/T30544.1—2014纳米科技术语第1部分：核心术语（ISO/TS80004-1：2010，IDT)
3术语和定义
ISO/TS80004-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 ISO和IEC的标准化术语数据库见以下网址：
-IEC电子媒体：http：//www.electropedia.org/ -ISO在线浏览平台：http：//www.iso.org/obp
3.1
纳米颗粒nanoparticle 三个维度的外部尺寸都在纳米尺度的纳米物体。
1 GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
［来源：ISO/TS80004-2：2015，有修改］
3.2
水相悬浮液 aqueoussuspension 悬浮相为水相的颗粒悬浮液。
3.3
电感耦合等离子体质谱法 inductively coupledplasmamass spectrometry;ICP-MS 一种分析技术，该技术使用的电感耦合等离子体质谱仪包括样品引人系统，用于电离分析物的电感
耦合等离子体源，等离子体/真空接口及由离子聚焦、分离和检测系统组成的质谱仪。 3.4
驻留时间dwelltime ICP-MS采集和积分脉冲的时间。 注：积分之后，每个驻留时间的总计数被记录为一个数据点，以计数或每秒计数表示。
3.5
传输效率 transportefficiency 颗粒传输效率 particletransport efficiency 寡化效率 nebulizationefficiency 进人等离子体中的颗粒数量或溶液质量与吸人雾化器的颗粒数量或溶液质量的比值。
3.6
颗粒数量浓度 particlenumber concentration 颗粒的数量除以悬浮液的体积，如个每升（个/L）。
3.7
颗粒质量浓度 particlemassconcentration 颗粒的总质量除以样品的体积，如纳克每升（ng/L）。
3.8
数均尺寸分布 number-based particle size distribution 不同尺寸颗粒的相对数量数值列表。
4缩略语
spICP-MS：单颗粒电感耦合等离子体质谱法（singleparticleinductivelycoupledplasmamassspec- trometry)
注：ICP-MS的定义见3.3或GB/T30544.6—2016，4.21。
5适用性
本方法仅限用于纯纳米颗粒的水相悬浮液、材料或消费品的水相提取液、食品或组织样品的水相消解液、水相毒理学样品或环境水样品。本方法对上述样品的适用性宜由用户来评估。非水相样品处理见参考文献。水相环境样品经过过滤和稀释[13]，食品和毒理学样品经过化学或酶消解和稀释[14[15]。 将水相悬浮液中的颗粒数量或质量浓度与原始样品中的浓度联系起来需样品相关提取、效率和基质效应等信息，并由用户进行额外验证。 2 GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
6步骤
6.1原理
当纳米颗粒进人ICP-MS系统时，会产生分析物的离子团。质谱仪使用高时间分辨模式检测时，单个纳米颗粒相对应的离子团为一个信号脉冲。使用小于或等于10ms的驻留时间和适当稀释的纳米颗粒悬浮液，质谱仪可实现单个纳米颗粒检测，称为“单颗粒”ICP-MS。对纳米颗粒悬浮液进行稀释，以避免违反“单颗粒规则”（即在一个驻留时间内有一个以上的颗粒到达检测器）。以使用驻留时间3ms为例，每分钟最多可以记录20000个颗粒，但为了满足“单颗粒规则”，时间扫描中的脉冲数不宜超过约 1200个/min[16]（如ICP-MS进样速度为0.5mL/min、传输效率为3%时，质量浓度为200ng/L的 60nm金颗粒悬浮液，将产生这个脉冲数）。 6.2仪器和设备 6.2.1 电感耦合等离子体质谱仪，驻留时间小于或等于10ms。 6.2.2 涡旋混匀器。 6.2.3 分析天平，最小分度值为1mg。 6.2.4 超声波清洗器。 6.2.5 常规实验室玻璃器血。 6.3化学品、标准样品和试剂 6.3.1 化学品 6.3.1.1十二烷基硫酸钠(SDS);Ci2H2sNaO,S。 6.3.1.2柠檬酸钠；CHsNaO，·2HzO。 6.3.1.3硝酸，质量分数为70%。 6.3.1.4超纯水，通常电阻率大于18Mα·cm，溶解盐含量小于5μg/L。 6.3.1.5ICP-MS进样系统的冲洗液，质量分数为3%HNO3，移取40mL硝酸（6.3.1.3），置于盛有 760mL超纯水（6.3.1.4)的1L塑料容器中配制。 6.3.2标准样品 6.3.2.1使用纳米颗粒标准样品确定传输效率，纳米颗粒标准样品仅用于确定传输效率，不必具有与纳米颗粒分析物相同的化学成分。例如标称颗粒尺寸为60nm、标称质量浓度为50mg/L的在柠檬酸盐缓冲液中稳定的金纳米颗粒悬浮液样品，可以使用在柠檬酸盐缓冲液中稳定的标称颗粒尺寸为60nm 的足够均匀且稳定的银纳米颗粒的悬浮液作为替代材料[}]。 6.3.2.2 2使用单一元素离子标准溶液，即用于元素定量测定的原级校准的有证标准样品，测定颗粒尺寸。 6.3.3试剂 6.3.3.1配制标称直径为60nm的金纳米颗粒标准储备液（50ug/L）。用移液器移取50uL的金纳米颗粒标准样品（6.3.2.1），置于盛有25mL纯水的50mL玻璃容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，得到质量浓度为50g/L的悬浮液。充分混匀，室温下储存于棕色螺口玻璃瓶或避光处。此中间标准液预计至少2周是稳定的。稳定性应定期核查。使用前，将此标准液超声处理10min。
注：当颗粒标准悬浮液具有不同成分或浓度时，重新计算
3 ICS 07.120 GSO
F
中华人民共和国国家标准
GR/T 42732---2023/1S0/1S19590.2017
纳米技术 水相中无机纳米颗粒的
尺寸分布和浓度测量
单颗粒电感耦合等离子体质谱法
Nanotechnolories--Size distrtbution nd aoneentration mcasuemcnt ot inorganic nnoparticles in jueous media-Single particle irductively
coupled plasma mass specoury
1S0/Ts 19590.2017,NanotechunoloaiegSize distrihution and coneniratior
of inorganie nanoparticles in aqueous media via singie purtiele
indutirely cauplef plasma mass spectrmetry . Myr)
2024-03-01实施
2023-08.06发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标雅化管理委员会 GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
目 次
前言引言 1 范围 2
III IV
规范性引用文件 3 术语和定义 4 缩略语 5 适用性 6 步骤 7 结果 8 测试报告附录A（资料性）计算表格参考文献
11
12 16 GE/T42732-2023/1SO/1S19550:2017
前嵩
本文件接照GB/T1.1一2020标准化工作导购常1都分：标准化文件的结持充超草规#的规定超雄
本文件等周采刷除0/T810590：2017纳米装术 单额教电感端合等高子体质增送 美景水精中无机销米题教的尺寸分布和浓度》，文件类童由I5O的技术规范签为我国销显家标准：
本文样做了下列最小限皮的美解性改落
为与现有标准协，格标准名称欢为纳米技术水招中无机然来装的尺寸分衣和装良燃进 车额粒电感想合零离子体顺游法》。
请注意本文件的茶些肉容可能孩及专。本文件的整作机想不承扭识专利的费在。 本文停由中医学院城出。 本文华由金国纳来技术标准化揽本需员念SAC/TC279）妇口。 本文行超享单位：国家编来科学中心道金教水联企业警理（上海）育限公司，股书做尔科技（中
国）有限公科、高学企业营建（中西）有限公司、准华大学、中国计量科学研究院，杭州诺育科教发隆有限公司，安伦科技（中国）有限公司
本文件主要数草人部五等、蒸广器，宋教、剂家、周裕、张四纯邢志、菜餐波、诺整军、豪领飞高、黄小糖。
投 GB/T42732--2023/1SO/TS19590.2017
引富
本文件针对食品和消费品中纳米额教检燃和表征方法的需求雨制定，由于装来技术或含有工程纳来题粒的产品巨广泛使用，并开始影响有关行业和市落，因此消费奢可能会真接和间接地接触到天然纳来粒外的）工程纳来颗整。在食品，滋和爆赚新究拌品中，工程辅来质教的检测成为纳米题粒应用潜在效益和潜在风险评估的必要部分。
单题教电感满合等高子体质谐法（PICP-MS）暑种能够在非常低的旅度下检测单个纳来题粒的方法。将常娩的ICP-MS系统设置为以高间分葬率模式（即较短的驻龄时阅）采集数据。质增仪剪修设适为测定任一元案，但由于商的时间分辨率，日前的仪器遇常一次分析过差中仅检测一个截比群！名）值。水相样品连续进入ICP-MS中，零化后，部分纳米题粒进入等离子体并薇廉子化和电离。每个原子化的题粒产生一个离子团，离子团被殿谱仪采案。由于离子团中的离子密度很高，其生的冲信号远高于營景（或基线）信号。
单位时间检测到的冲数与待测水相悬浮液中纳米题粒的载量成正比。计算滚度时，使用给来赖粒标准样品确定传输效率。脉冲强度，脉冲面积与纳米颗粒中被测元囊的质量，邮纳米题粒直经的立方成正比（假定米题粒的几何形状是球形）。随费纳米颗救的直径增大，信号响应值将按三次方增加，所以需要对纳米颗粒每种组成、每种尺寸范遥的响应进行验证。校准发好使用纳米题粒标洗样品，无法获得这样的标推样品时，在相同的样品分析条件下，使用被诞无素的离子标准落装进行此步赚中的校准。
数据可以用离用软件减学人定創的电子衰格程序选行处理，以计算纳照粒的数景、质量浓度、尺寸（等效球直经）和相应数均尽寸分布，就外，利用此微据，可网时碗定样品中存在的高子质盘液度。
感兴超的读者可以查阅参考文献[8~[11以得更多信忘。
Y GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
纳米技术水相中无机纳米颗粒的
尺寸分布和浓度测量
单颗粒电感耦合等离子体质谱法
1范围
本文件描述了使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS)在时间分辨模式下测定单个纳米颗粒的质量和悬浮液中离子浓度，检测水相悬浮液中纳米颗粒，并表征颗粒数量与质量浓度、颗粒尺寸及数均尺寸分布的方法。
本文件适用于水相悬浮液中无机纳米颗粒[如金（Au)、银（Ag）、二氧化钛（TiOz）、钒酸铋（BiVO）等金属和金属氧化物的尺寸测定。本文件也适用于氧化物外化学组成和密度已知的金属化合物（如硫化物等）、金属复合材料或具有金属核的包覆颗粒的尺寸测定。本文件测定的水相悬浮液中纳米颗粒尺寸范围为10nm~100nm(可测的颗粒更大，可达1000nm～2000nm），颗粒数量浓度范围为10个/L～ 10°个/L，相应的质量浓度范围（对于60nm的金纳米颗粒）约为1ng/L～1000ng/L。实际测定的数量取决于所使用的质谱仪类型和所分析的纳来颗粒类型。
除颗粒浓度外，本文件也适用于悬浮液中离子浓度的测定。离子浓度检出限与常规的ICP-MS相当。需要注意的是，尺寸小于单颗粒电感耦合等离子体质谱法（spICP-MS)颗粒尺寸检出限的纳米颗粒可能会当作离子进行定量，
本文件不适用于有机或碳基纳米颗粒如封装材料、富勒烯和碳纳米管（CNT)的检测和表征，也不适用于除碳以外难以用ICP-MS测定的元素。参考文献[12]概述了spICP-MS能检测的元素和测定的最小颗粒尺寸。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO/TS8oo04-1纳米科技术语第1部分：核心术语（Nanotechnologies一—Vocabulary一Part1： Core terms)
注：GB/T30544.1—2014纳米科技术语第1部分：核心术语（ISO/TS80004-1：2010，IDT)
3术语和定义
ISO/TS80004-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 ISO和IEC的标准化术语数据库见以下网址：
-IEC电子媒体：http：//www.electropedia.org/ -ISO在线浏览平台：http：//www.iso.org/obp
3.1
纳米颗粒nanoparticle 三个维度的外部尺寸都在纳米尺度的纳米物体。
1 GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
［来源：ISO/TS80004-2：2015，有修改］
3.2
水相悬浮液 aqueoussuspension 悬浮相为水相的颗粒悬浮液。
3.3
电感耦合等离子体质谱法 inductively coupledplasmamass spectrometry;ICP-MS 一种分析技术，该技术使用的电感耦合等离子体质谱仪包括样品引人系统，用于电离分析物的电感
耦合等离子体源，等离子体/真空接口及由离子聚焦、分离和检测系统组成的质谱仪。 3.4
驻留时间dwelltime ICP-MS采集和积分脉冲的时间。 注：积分之后，每个驻留时间的总计数被记录为一个数据点，以计数或每秒计数表示。
3.5
传输效率 transportefficiency 颗粒传输效率 particletransport efficiency 寡化效率 nebulizationefficiency 进人等离子体中的颗粒数量或溶液质量与吸人雾化器的颗粒数量或溶液质量的比值。
3.6
颗粒数量浓度 particlenumber concentration 颗粒的数量除以悬浮液的体积，如个每升（个/L）。
3.7
颗粒质量浓度 particlemassconcentration 颗粒的总质量除以样品的体积，如纳克每升（ng/L）。
3.8
数均尺寸分布 number-based particle size distribution 不同尺寸颗粒的相对数量数值列表。
4缩略语
spICP-MS：单颗粒电感耦合等离子体质谱法（singleparticleinductivelycoupledplasmamassspec- trometry)
注：ICP-MS的定义见3.3或GB/T30544.6—2016，4.21。
5适用性
本方法仅限用于纯纳米颗粒的水相悬浮液、材料或消费品的水相提取液、食品或组织样品的水相消解液、水相毒理学样品或环境水样品。本方法对上述样品的适用性宜由用户来评估。非水相样品处理见参考文献。水相环境样品经过过滤和稀释[13]，食品和毒理学样品经过化学或酶消解和稀释[14[15]。 将水相悬浮液中的颗粒数量或质量浓度与原始样品中的浓度联系起来需样品相关提取、效率和基质效应等信息，并由用户进行额外验证。 2 GB/T42732—2023/ISO/TS19590:2017
6步骤
6.1原理
当纳米颗粒进人ICP-MS系统时，会产生分析物的离子团。质谱仪使用高时间分辨模式检测时，单个纳米颗粒相对应的离子团为一个信号脉冲。使用小于或等于10ms的驻留时间和适当稀释的纳米颗粒悬浮液，质谱仪可实现单个纳米颗粒检测，称为“单颗粒”ICP-MS。对纳米颗粒悬浮液进行稀释，以避免违反“单颗粒规则”（即在一个驻留时间内有一个以上的颗粒到达检测器）。以使用驻留时间3ms为例，每分钟最多可以记录20000个颗粒，但为了满足“单颗粒规则”，时间扫描中的脉冲数不宜超过约 1200个/min[16]（如ICP-MS进样速度为0.5mL/min、传输效率为3%时，质量浓度为200ng/L的 60nm金颗粒悬浮液，将产生这个脉冲数）。 6.2仪器和设备 6.2.1 电感耦合等离子体质谱仪，驻留时间小于或等于10ms。 6.2.2 涡旋混匀器。 6.2.3 分析天平，最小分度值为1mg。 6.2.4 超声波清洗器。 6.2.5 常规实验室玻璃器血。 6.3化学品、标准样品和试剂 6.3.1 化学品 6.3.1.1十二烷基硫酸钠(SDS);Ci2H2sNaO,S。 6.3.1.2柠檬酸钠；CHsNaO，·2HzO。 6.3.1.3硝酸，质量分数为70%。 6.3.1.4超纯水，通常电阻率大于18Mα·cm，溶解盐含量小于5μg/L。 6.3.1.5ICP-MS进样系统的冲洗液，质量分数为3%HNO3，移取40mL硝酸（6.3.1.3），置于盛有 760mL超纯水（6.3.1.4)的1L塑料容器中配制。 6.3.2标准样品 6.3.2.1使用纳米颗粒标准样品确定传输效率，纳米颗粒标准样品仅用于确定传输效率，不必具有与纳米颗粒分析物相同的化学成分。例如标称颗粒尺寸为60nm、标称质量浓度为50mg/L的在柠檬酸盐缓冲液中稳定的金纳米颗粒悬浮液样品，可以使用在柠檬酸盐缓冲液中稳定的标称颗粒尺寸为60nm 的足够均匀且稳定的银纳米颗粒的悬浮液作为替代材料[}]。 6.3.2.2 2使用单一元素离子标准溶液，即用于元素定量测定的原级校准的有证标准样品，测定颗粒尺寸。 6.3.3试剂 6.3.3.1配制标称直径为60nm的金纳米颗粒标准储备液（50ug/L）。用移液器移取50uL的金纳米颗粒标准样品（6.3.2.1），置于盛有25mL纯水的50mL玻璃容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，得到质量浓度为50g/L的悬浮液。充分混匀，室温下储存于棕色螺口玻璃瓶或避光处。此中间标准液预计至少2周是稳定的。稳定性应定期核查。使用前，将此标准液超声处理10min。
注：当颗粒标准悬浮液具有不同成分或浓度时，重新计算
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