Vakuum-FTIR-Spektrometer mit bildgebendem FTIR-Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Molekülchemie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448298270

Beschafft werden soll ein modernes Fourier-Transform-Infrarot-(FTIR)-Spektrometer mit bildgebendem FTIR-Mikroskop, welches zur schnellen quantitativen Analyse von Stoffen und Stoffgemischen, zur Aufklärung von Strukturen und Bindungsverhältnissen, zur Identifizierung unbekannter Molekülverbindungen und Festkörpern, sowie für kinetische Untersuchungen eingesetzt werden kann. Als Messverfahren werden Transmission, abgeschwächte Totalreflexion (ATR), gerichtete Reflexion, diffuse Reflexion, und FTIR-Mikroskopie benötigt, die eine zuverlässige und schnelle Analyse fester und flüssiger Proben ohne vorherige Probenvorbereitung, sowie die Analyse von Oberflächen und dünnen Schichtstrukturen mit lateraler Auflösung bis etwa 10 - 25 x 10-6 m erlauben. Am Institut für Anorganische Chemie der Universität Leipzig sind FTIR-spektroskopische Untersuchungen von klassischen und metallorganischen Koordinationsverbindungen Gegenstand aktueller Untersuchungen. Es gibt einen steigenden Bedarf an FTIR-spektroskopischen und mikroskopischen Untersuchungen im MIR und FIR-Bereich. Dies betrifft z.B. Messungen unter Vakuumbedingungen (Vermeidung von Störungen durch Wasserdampf, CO2, Luftsauerstoff), Messungen über einen größeren Wellenlängenbereich (d.h. FIR-Bereich 350 - 80 cm-1) und die erweiterte Probennahmetechnik (Untersuchung von Oberflächen, dünnen Filmen und Schichten (Fasern bei Hydrogelen) durch streifende Reflexion am Mikroskop und Vakuum-Spektrometer). Die Integration eines Helium-Kryostaten in das Vakuumspektrometer erlaubt Abkühlung von Proben bis auf wenige Kelvin (ca. 4 - 300 K), die zur Untersuchung der Thermodynamik schwacher Wirt-Gast- oder Gas-Festkörper-Wechselwirkungen an porösen Molekülverbindungen erforderlich sind. Die hier beantragte Spektrometer-Konfiguration erweitert die am Institut für Anorganische Chemie verfügbaren Analysetechniken erheblich. Dies betrifft insbesondere die Oberflächenanalyse und Analyse kleiner Proben mittels FTIR-Mikroskopie sowie die FTIR-Spektroskopie über einen weiten Temperaturbereich. Das hier beantragte Spektrometersystem bietet also deutlich mehr Möglichkeiten als die vorhandene FTIR-Ausstattung und soll zur Erschließung neuer wissenschaftlicher Felder beitragen. Um wissenschaftlich konkurrenzfähig zu bleiben, ist die Bereitstellung dieser bisher nicht-vorhandenen Messmethodiken dringend erforderlich.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Vakuum-FTIR-Spektrometer mit bildgebendem FTIR-Mikroskop
• Gerätegruppe: 1830 Fourier-Transform-IR-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Universität Leipzig
• Leiter: Professor Dr. Berthold Kersting