Partikelanalytik

 

Mikro- und Nanopartikel bilden zunehmend die Basis für Produkte unseres täglichen Lebens. Der Partikelcharakterisierung kommt daher eine wichtige Bedeutung zu. Spezielle Methoden analysieren u. a. Struktur und chemische Zusammensetzung dieser Materialien.

Am Fraunhofer ISC stehen diesbezüglich folgende Methoden, Verfahren und Geräte zur Verfügung:

 

Mikroskopie

  • Transmissionselektronenmikroskop (TEM)
    JEOL, JEM-2010]
    Hochauflösung, Messung mit Kryostat möglich, EDX-Analys
  • Rasterelektronenmikroskop (REM)
    [ZEISS, SUPRA 25]
    Hochauflösung, verschiedene Detektoren, EDX- Analyse
  • Environmental scanning electron microscope (ESEM)
    [ZEISS, EVO LS10]
    Untersuchung von feuchten und flüssigen Proben im Niedervakuum, Kühltisch mit Feuchtekammer, verschiedene Detektoren, EDX-Analyse
  • Konfokales Mikroskop
    Leica, TCS SP8 X]
    Weißlichtlaser (470 – 670 nm), Diodenlaser (405 nm), STED Abregungslaser (592 nm) und Wärmekammer mit CO2 Versorgung

Spektroskopie

  • FT-IR-Spektrometer
    [Nicolet, MAGNA IR 760]
    Presslinge, ATR-Einheit, DRIFT-Einheit, Absorptions-, Reflektions- und Transmissionsmessungen, 400 – 4000 cm-1, flüssige und feste Proben
  • UV/Vis-NIR-Spektrometer
    [Shimadzu, UV-3100]
    Durchlicht, 190 – 3200 nm, Küvetten
    Durchlicht und Reflektion, 300 – 2200 nm, Proben bis 20 cm2
  • Mikroplattenleser
    [Tecan, INFINITE M1000 PRO]
    Bestimmung von Absorptions-, Fluoreszenz- und Lumineszenzeigenschaften. Messungen in Mikrotiterplatten oder Küvetten möglich
  • NMR-Spektrometer
    [Bruker, Avance DPX 400]
    Strukturaufklärung und Reinheitsprüfung von organischen Verbindungen, messbare NMR-Kerne: 1H, 13C, 29Si, 31P, 19F

Partikeleigenschaften

  • Dynamische Lichtstreuung (DLS)
    [Malvern Instruments, Zetasizer Nano ZS]
    Partikelgrößenbestimmung von Nanopartikeln und Kolloiden (0,003 µm – 10 µm) in Lösung mittels dynamischer Lichtstreuung.
  • Zeta-Potential
    [Malvern Instruments, Zetasizer Nano ZS]
    Messung durch elektrophoretische Lichtstreuung.
  • N2-Sorption
    [Quantachrome, Autosorb 3B]
    Bestimmung der spezifischen Oberfläche (BET), Porenvolumen und Porengrößenverteilung.
  • MinuCell-Degradationstest
    Untersuchungen der Degradation von Proben unter kontinuierlichem Durchfluss von (Puffer-)Lösungen. Anschließende Charakterisierung über REM möglich

Materialcharakterisierung

  • Pulverröntgendiffraktometrie (XRD)
    [PANalytical, Empyrean]
    Struktur- und Phasenanalyse von Pulvern, dünnen Schichten, Nanomaterialien und Feststoffen, quantitative und qualitative Auswertung
  • Thermogravimetrie (TG/DTA bzw. TG/DSC)
    [Netzsch, STA 449C Jupiter (PtRh-Ofen) + MS (Netzsch Aeolos QMS 403C) + FTIR (Bruker Tensor 27 mit beheizter Gaszelle)]
    Qualitative und quantitative Materialanalyse in Abhängigkeit von Temperatur (bis 1650 °C), Gasanalyse über gekoppeltes Massenspektrometer sowie FTIR-Spektrometer (mit beheizter Gaszelle) möglich.
  • Dynamische Wärmekalorimetrie (DSC)
    [Netzsch, DSC 204 F1 Phoenix UV]
    Thermische Analyse zur Messung von abgegebener oder aufgenommener Wärmemenge einer Probe bei Aufheizung, Abkühlung oder einem isothermen Prozess. 
  • Induktiv gekoppeltes Plasma - Optische Emissionsspektrometrie (ICP-OES)
    [Varian, VISTA-PRO]
    Quantitative und qualitative Analyse verschiedener Elemente (radiale Fackel)
  • Vibrationsmagnetometer

Auftrennungsmethoden

  • Ultrazentrifuge
    [Beckman Coulter, Optima L-80 XP]
    Partikelseparation mittels Zentrifugalkräften
  • Ultrafiltrationsanlage