Die Charakterisierung von Nanopartikeln kann schwierig sein. Wir diskutieren Methoden, mit denen die wichtigsten physikalisch-chemischen Parameter, die eine Nanopartikelprobe definieren, untersucht werden können.
Quelle: BAM, Fachbereich Biophotonik
Wissenschaftlern steht heutzutage eine nie dagewesene Fülle an Mess- und Charakterisierungsverfahren zur Verfügung, um verschiedensten Materialeigenschaften genaue Werte zuweisen zu können. Die Schlüsselfrage „Was sollte gemessen werden?“ bleibt jedoch bestehen und ist oft - insbesondere in den Nanowissenschaften - nicht einfach zu beantworten, da viele verschiedene physikochemische Eigenschaften ein Nanomaterial ausmachen. Hinzu kommt, dass Methoden, die auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen, oftmals unterschiedliche Aspekte derselben Größe messen. Dies betrifft nicht nur die Partikel selbst, sondern auch deren Präparation vor und ihre Umgebung während der Messung. Das Verständnis dieser Beziehungen ist von großer Bedeutung, um die Charakterisierungsergebnisse zu interpretieren und letztendlich Struktur-Eigenschaftsbeziehungen für die Nanopartikel daraus abzuleiten. In diesem Artikel werden verschiedene Charakterisierungsmethoden inklusive ihrer Vor- und Nachteile diskutiert, die es erlauben, fundamentale Nanopartikeleigenschaften wie z.B. Größe, Form, Oberflächenladung, und Porosität genau zu bestimmen. Es werden Vorschläge gemacht, wie diese physikochemischen Eigenschaften von Nanopartikeln untersucht werden sollten, und wie sie möglichst vollständig in unterschiedlichen Umgebungen im Hinblick auf die angedachte Anwendung der Nanopartikel charakterisiert werden können. Das Ziel ist hierbei die Vergleichbarkeit der Messungen von Nanopartikeleigenschaften zu verbessern, um einen erfolgreichen Transfer der wissenschaftlichen Ergebnisse hin zu industriellen Anwendungen zu ermöglichen.
Nanoparticle characterization: What to measure?
Mario M. Modena, Bastian Rühle, Thomas P. Burg, Steffan Wuttke
veröffentlicht in Advanced Materials, Band 31, Heft 32, Seite 1901556, 1 ff., 2019
BAM, Fachbereich Biophotonik