多家实验室Zeta电位量值计量比对及分析

赵德英; 贾志立; 季允; 金森林; 姚雅萱; 蒲成; 任玲玲

doi:10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.16

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计量学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (11) : 1670-1676. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.16

电磁学计量

多家实验室Zeta电位量值计量比对及分析

赵德英 ¹ ,
贾志立 ² ,
季允 ²^,³ ,
金森林 ¹^,² ,
姚雅萱 ² ,
蒲成 ² ,
任玲玲 ¹^,²

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Comparison and Analysis of Zeta Potential in Multiple Laboratories

ZHAO Deying ¹ ,
JIA Zhili ² ,
JI Yun ²^,³ ,
JIN Senlin ¹^,² ,
YAO Yaxuan ² ,
PU Cheng ² ,
REN Lingling ¹^,²

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摘要

Zeta电位是表征颗粒表面电荷性质的核心参数，为科学、系统地评估我国检测实验室在Zeta电位测量方面的综合能力，全国新材料与纳米计量技术委员会协同中国新材料与标准计划组织，成功策划并组织了国内首次Zeta电位量值计量比对活动，并由中国计量科学研究院新材料计量研究室担任主导实验室。为确保比对的公正性和科学性，主导实验室确定了比对的基本框架、测量方法和实施方案，参比实验室严格执行。在此基础上，此次比对不仅评定了各实验室的测量不确定度，还全面分析了比对结果，揭示了Zeta电位测量过程中存在的关键技术问题及其对测量结果的影响，并提出了针对性的解决方案和优化建议。本次Zeta电位量值计量比对不仅评估了我国检测实验室的Zeta电位测量技术水平，还通过问题识别与解决方案的提出，促进了测量技术的优化与提升。同时，此次比对还实现了国内Zeta电位量值的相互认可，为我国新材料研发、生物科技及相关领域的创新发展提供了坚实的计量支撑。

Abstract

Zeta potential is a core parameter to deeply characterize the surface charge properties. In order to scientifically and systematically evaluate the comprehensive ability of China’s testing laboratories in Zeta potential measurement， the National New Materials and Nano Metrology Technology Committee （MTC29）， in collaboration with the China New Materials and Standard Program （VAMAS-in-China）， successfully planned and executed the first domestic measurement comparison of Zeta potential value， and the leading laboratory is New Materials Metrology Laboratory， National Institute of Metrology. To ensure the fairness and scientificity of the comparison， the leading laboratory determined the basic framework， measurement methods， and implementation plan for the comparison， which were strictly implemented by the reference laboratory. On this basis， this comparison not only evaluated the measurement uncertainty of each laboratory， but also comprehensively analyzed the comparison results in depth， revealing the key technical issues in the measurement process of Zeta potential and their impact on the measurement results， and proposed targeted solutions and optimization suggestions. This Zeta potential measurement comparison not only evaluated the technical level of Zeta potential measurement in China's testing laboratories， but also promoted the optimization and improvement of measurement technology through problem identification and solution proposal. At the same time， this comparison also achieved mutual recognition of the value of Zeta potential in China， providing solid metrological support for the innovative development of new materials， biotechnology， and related fields in China.

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赵德英, 贾志立, 季允, 等. 多家实验室Zeta电位量值计量比对及分析[J]. 计量学报. 2025, 46(11): 1670-1676 https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.16

ZHAO Deying, JIA Zhili, JI Yun, et al. Comparison and Analysis of Zeta Potential in Multiple Laboratories[J]. Acta Metrologica Sinica. 2025, 46(11): 1670-1676 https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.16

中图分类号： TB971 TB99

参考文献

列表( 原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序 ) 可视化分析

[1]	王旭亮，赵静红，李宗雨，等.离子效应对纳滤膜表面Zeta电位测定的影响［J］.化学分析计量，2018，27（3）：12-15. WANG X L， ZHAO J H， LI Z Y， et al. Effect of ions on zeta potential measurement of nanofiltration membrane surface［J］. Chemical Analysis and Meterage， 2018， 27（3）： 12-15. 本文引用 [1]

[2]	ALESSANDRO D Z， VALENTINA C， GRZEGORZ C， et al. TEM and zeta potential titration as suitable techniques for investigation the joining of modified ceramic surfaces ［J］. Ceramics International， 2024， 50（7）：11787-11794.

[3]	PARTHA S N， UMAKANTA S. Zeta potential of Z-DNA： A new signature to study B-Z transition in linear and branched DNA ［J］. International Journal of Biological Macromolecules， 2024， 266（1）：131238. 本文引用 [1]

[4]	徐舒婷，梁燕霞，江莉，等. Fe₃O₄纳米颗粒的共沉淀法制备及其性能研究［J］.中国计量大学学报，2024，35（1）：160-166. XU S T， LIANG Y X， JIANG L， et al. Coprecipitation synthesis and properties of Fe₃O₄ nanoparticles［J］. Journal of China University of Metrology， 2024， 35（1）： 160-166. 本文引用 [1]

[5]	ZHANG Y， YANG M， PORTNEY N G， et al. Zeta potential： a surface electrical characteristic to probe the interaction of nanoparticles with normal and cancer human breast epithelial cells ［J］. Biomedical Microdevices， 2008， 10 （2）： 321–328. 本文引用 [1]

[6]	PATIL S， SANDBERG A， HECKERT E， et al. Protein adsorption and cellular uptake of cerium oxide nanoparticles as a function of zeta potential ［J］. Biomaterials， 2007， 28（31）： 4600–4606. 本文引用 [1]

[7]	FERRARIS S， CAZZOLA M， PERETTI V， et al. Zeta potential measurements on solid surfaces for in vitro biomaterials testing： surface charge， reactivity upon contact with fluids and protein absorption ［J］. Frontiers Bioengineering Biotechnology， 2018， 6： 60.

[8]	REZWAN K， STUDART A R， VÖRÖS J， et al. Change of ζ potential of biocompatible colloidal oxide particles upon adsorption of bovine serum albumin and lysozyme ［J］. Journal of Physical Chemistry B， 2005， 109（30）： 14469–14474. 本文引用 [1]

[9]	BADAWY A M E， SILVA R G， MORRIS B， et al. Surface charge-dependent toxicity of silver nanoparticles ［J］. Environmental Science & Technology， 2011， 45（1）： 283–289. 本文引用 [1]

[10]	JIANG J， OBERDÖRSTER G， BISWAS P. Characterization of size， surface charge， and agglomeration state of nanoparticle dispersions for toxicological studies ［J］. Journal of Nanopart Research， 2009， 11（1）： 77–89.

[11]	BERG J M， ROMOSER A， BANERJEE N， et al. The relationship between pH and zeta potential of ~30 nm metal oxide nanoparticle suspensions relevant to in vitro toxicological evaluations［J］. Nanotoxicology， 2009， 3（4）： 276–283. 本文引用 [1]

[12]	吴立敏. 纳米、亚微米颗粒粒度分析与样品制备条件相关性研究［J］.中国计量，2016（4）：83-86. WU L M. Correlation between particle size analysis of nano/submicron particles and sample preparation conditions［J］. China Metrology， 2016（4）： 83-86. 本文引用 [1]

[13]	宁健，李占优，周峰，等.选频电磁辐射监测仪器电波暗室比对测量分析［J］.辐射防护，2024，44（1）：57-61. NING J， LI Z Y， ZHOU F， et al. Comparative measurement analysis of frequency-selective electromagnetic radiation monitoring instruments in anechoic chamber［J］. Radiation Protection， 2024， 44（1）： 57-61. 本文引用 [1]

[14]	陈凯晴，管钰晴，邹文哲，等.基于Cr原子光刻技术的nm光栅间距比对测量定值方法研究［J］.计量学报，2023，44（5）：671-678. CHEN K Q， GUAN Y Q， ZOU W Z， et al. Research on calibration method for nanograting pitch comparison measurement based on Cr atom lithography technology［J］. Acta Metrologica Sinica， 2023， 44（5）： 671-678.

[15]	黄文娟，金炜，倪博，等.叶片表面粗糙度测量三维和二维评价比对分析［J］.中国测试，2024，50（5）：1-6. HUANG W J， JIN W， NI B， et al. Comparative analysis of 3D and 2D evaluation methods for blade surface roughness measurement［J］. China Measurement & Test， 2024，50（5）：1-6. 本文引用 [1]

[16]	胶体体系Zeta电位测量方法第2部分：光学法：GB/T 32671.2-2019 ［S］. 本文引用 [1]

[17]	Viscosity of water， International Organisation for Standardization： ISO/TR 3666 ［S］. 1998. 本文引用 [1]

[18]	Release on the IAPWS Formulation 2008 for the Viscosity of Ordinary Water Substance， The International Association for the Properties of Water and Steam： IAP WS R12-08 ［S］. 本文引用 [1]