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Projekt
Wellenlängendispersives Röntgenfluoreszenzspektrometer
Fachliche Zuordnung
Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung in 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425899429
Das Ziel dieses Antrages ist es, die Fakultät für Chemie der Universität Duisburg-Essen mit einem leistungsstarken wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometer (WD-RFA) auszustatten, um die bestehende hohe Expertise der Universität innerhalb der anwendungsbezogenen und grundlegenden Forschung auf dem Gebiet der Nanowissenschaften und Nanomaterialforschung vollumfänglich ausschöpfen zu können. Die zerstörungsfreie Quantifizierung der elementaren Zusammensetzung von festen Nanokompositen und Dünnfilmproben und insbesondere von flüssigen Nanopartikelkolloiden stellt eine wesentliche Herausforderung im wissenschaftlichen Alltag unserer Fakultät dar. Hierbei erstrecken sich die wesentlichen Forschungsgebiete von der Synthese und Entwicklung funktionaler Biomaterialien, über anorganische multimetallische Legierungsnanomaterialien im Feld der Optik (SFB 1242) und des Magnetismus hin zu maßgeschneiderten Nanopartikelkolloiden und Kompositen zur additiven Fertigung (SPP 2122) sowie der grundlegenden Forschung an heterogenen Katalysatoren (SFB/TR 247). Bereits verfügbare zerstörungsfreie Methoden wie z.B. EDX, EELS, AES oder XPS weisen nur eine limitierte Empfindlichkeit (>100 ppm) auf und sind damit weder zur Spurenanalytik noch für flüssige Proben geeignet. Alternative quantitative Methoden wie ICP-OES/-MS bzw. AAS erfordern wiederum, dass die Zusammensetzung zumindest qualitativ bekannt ist, um eine auf die Zusammensetzung der Nanomaterialien maßgeschneiderte und teils durch den Mikrowellenaufschluss sehr zeitaufwendige Probenvorbereitung (inklusive zerstörendem Probenaufschluss) anwenden zu können. Folglich ist eine Untersuchung der Materialzusammensetzung stehts mit dem Verlust der Probe verbunden, womit bisher nur indirekte, zusammensetzungsbezogene Korrelationen im kleinen Probenmaßstab umsetzbar sind. Das in diesem Antrag beschriebene Leistungsprofil der WD-RFA dient folglich dazu die zerstörungsfreie Analytik von festen und flüssigen Nanomaterialien mit unbekannter Zusammensetzung im Spurenbereich (bis zu 1 ppm) und mit hohem Probendurchsatz innerhalb der Fakultät Chemie zu etablieren und somit die dringend notwendige direkte Korrelation zwischen der Materialzusammensetzung und gemessenen intrinsischen Materialeigenschaften sowie anwendungsbezogenen Messgrößen zu ermöglichen.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Wellenlängendispersives Röntgenfluoreszenzspektrometer
Gerätegruppe
4030 Röntgenfluoreszenz-Spektrometer
Antragstellende Institution
Universität Duisburg-Essen
