一、纳米颗粒分离原理与关键参数
纳米颗粒的分离主要依赖沉降速度差异，其速度与颗粒直径的平方成正比，与颗粒密度与介质密度之差成正比，同时与介质黏度成反比。以斯托克斯定律描述

二、RCF与RPM的换算与计算
微量离心机常标注最大转速（RPM），而分离效率与RCF相关，二者关系：

因此，在设置时应先根据样品需求确定RCF，再通过反算RPM值。若某颗粒需8 000×g，则在常见50 mm半径转子上，将RPM设为：

如此换算，避免盲目追求高转速带来转子损耗或超温风险。

三、影响离心效率的其他因素

1. 悬浮液黏度：黏度越高，需要更大RCF或更长转速时间。高盐或高聚合物溶液往往黏度增加，应适当提高RCF或延长离心时间。

2. 温度控制：多数纳米材料易因高温聚集，应开启制冷功能，将温度维持在4 ℃至20 ℃之间；低温可降低布朗运动对沉降的干扰。

3. 离心耗损与平衡：微量离心机最高转速可达20 000 RPM，但长时间高转速会提前损耗轴承。并且离心管必须严格平衡配对，防止不对称负载导致机体震动。

四、微量离心机转子类型与管架选择
常用的固定角度转子（45°或90°）适用于快速沉淀颗粒，而水平转子则可获得更清晰的沉降界面，利于等密度梯度分离。管架材质多为铝合金或聚丙烯，耐温性能及化学相容性需与所用溶液相匹配。对纳米颗粒分离，建议优先选用最大转速不低于15 000 RPM且兼具制冷功能的45°固定角度转子，并配合1.5 mL或2 mL低吸附离心管。

五、不同粒径纳米颗粒的典型转速区间

• <20 nm：RCF 30 000–50 000×g，RPM 18 000–20 000，时间30–60 min；

• 20–50 nm：RCF 10 000–30 000×g，RPM 12 000–18 000，时间20–40 min；

• 50–100 nm：RCF 6 000–10 000×g，RPM 9 000–12 000，时间10–20 min；

• 100–200 nm：RCF 3 000–6 000×g，RPM 7 000–9 000，时间5–15 min。
  以上方案为参考范围，实际操作需结合样品浓度及预期回收率进行微调。

六、密度梯度离心与缓冲体系配置
当纳米颗粒密度差异较小时，可采用蔗糖、聚乙二醇（PEG）或碘化铯（CsCl）形成梯度介质。梯度浓度区间与粒径或密度范围匹配，可在低RCF（5 000–15 000×g）与中等离心时间（1–3 h）下实现分级分离，并保障样品形态与功能稳定。梯度离心前，应严格去气泡并在低速（2 000×g）预离心2 min，以免界面紊乱。

七、实验设计与优化策略

1. 预实验：先选用中间参数（如RCF一半、时间一半）做初步沉降，检测上清或沉淀中粒径分布；

2. 梯度调整：根据预实验结果，增减RCF或时间，每次调整幅度不超过20%；

3. 多轮离心：对于极小颗粒，可分两步进行，先低RCF去除大颗粒，再高RCF回收小颗粒，以提高分离纯度；

4. 样品稀释：适当稀释可降低黏度并减少样品聚集，但过度稀释会降低沉降效率；

5. 离心管选择：尽量使用低吸附、刻度精确的离心管，以便定量回收与分析。

八、常见问题与注意事项

• 转速设定超出仪器标称值会触发保护程序；

• 离心过程中若振动剧烈，应检查是否平衡或管架损坏；

• 样品回收时切勿用高压喷射，以防纳米颗粒重新悬浮；

• 长时间高转速易引发管壁裂纹，建议定期更换离心管。

九、总结
选择微量离心机离心纳米颗粒的转速，需要基于斯托克斯定律对RCF的准确计算，并结合粒径、密度、介质黏度、温度控制与转子类型等多维因素，通过预实验与梯度优化，最终制定既能保证分离效率又不损伤样品的转速方案。合理规划实验流程，不断迭代优化，方能在纳米颗粒分离与回收中取得最佳效果。