Abteilung Verfahrenstechnik
Partikellabor
Partikelförmige Verunreinigungen, einschließlich technisch hergestellter und zufälliger Nanopartikel (NP), Kolloide sowie Mikro- und Nanokunststoffe, gelangen über zahlreiche Wege in die aquatische Umwelt (sowohl technisch hergestellte als auch natürliche). Während einige dieser Verunreinigungen aufgrund ihrer begrenzten Auswirkungen auf die Ökosysteme eine geringere Bedrohung darstellen (z. B. Tonminerale), sind andere von größerer Bedeutung, da sie langfristige, negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Umwelt haben können (z. B. toxische Metalle, die an Eisenkolloide, Kohlenstoffnanoröhren und Mikroplastik gebunden sind). Die unbeabsichtigte Freisetzung oder der natürliche (geogene) Eintrag dieser Partikel in Wassersysteme ist schwer zu quantifizieren, was vor allem daran liegt, dass es keine geeigneten Analysetechniken gibt, um diese Materialien in der Umwelt nachzuweisen und zu charakterisieren. Das Partikellabor ist mit modernsten Instrumenten ausgestattet, um mit Forschern zusammenzuarbeiten und sie bei der Charakterisierung von partikulären Verunreinigungen auf der Ebene einzelner Partikel zu unterstützen.
Zu diesem Zweck steht die folgende Infrastruktur zur Verfügung:
Partikel(größen)analyse:
- Dynamische Lichtstreuung (DLS) Analysator (Zetasizer, NanoZS, Malvern)
- Laserdiffraktions-Partikelgrößenanalysator (LS 13 320, Beckman Coulter)
- Asymmetrisches Flussfeld-Flussfraktionierungssystem (Eclipse, Wyatt) in-line gekoppelt mit UV-DAD-Detektor, DLS-Detektor, statischem Lichtstreudetektor (SLS) (Helios, Waytt) und einem Fraktionssammler.
- Mikroskop für sichtbares Licht (VHX-7000, Keyence)
- Fourier-Transformations-Infrarot (FT-IR)-Spektroskopie - Focal Plain Array (FPA)-µ-FT-IR-Mikroskop (Cary 670-IR, FTIR, Cary 610 IR Mikroskop)
- Elektronenmikroskope
- Rasterelektronenmikroskop (Gemini 460, ausgestattet mit 2 EDX-Detektoren (Extreme und Ultrmate, Oxford) Zeiss). Wird gemeinsam mit der Empa genutzt und betrieben
- Transmissionselektronenmikroskop (Talos, FEI und HD2700Cs, Hitachi). Beide Geräte werden von ScopeM betrieben (Zugang über Benutzerschulung).
TEM-Gitter-Rechner:
Zur Abschätzung der optimalen Partikelabdeckung auf TEM-Gittern für die Einzelpartikelanalyse bei der (automatisierten) Elektronenmikroskopie haben wir die folgenden beiden Tools entwickelt:
