Anlagenbau & Prozesstechnik

Und jetzt der Größe nach auf­stellen

Chromatographische Klassierung von Nanopartikeln

03.02.2015 -

Wer Nanopartikel im Größenbereich < 20 nm klassieren will, steht vor einem Problem. Übliche mechanische Trennverfahren greifen nicht, die fraktionierte Fällung funktioniert zwar, ist aber außerordentlich aufwändig. Dabei ist eine definierte Form und Größe von Nanopartikeln mit einer möglichst geringen Partikelgrößenverteilung für viele Anwendungen außerordentlich wichtig - zum Beispiel in der Halbleiter- und Solarindustrie.
Forscher an der Universität Erlangen-Nürnberg arbeiten deshalb an einem Verfahren zur chromatographischen Trennung von Nanopartikeln nach Form und / oder Größe. Das Prinzip ist einfach: Eine Chromatographiesäule wird mit einer festen Phase bestückt, die definierte Porengrößen hat. Je nach ihrer Größe bzw. Form können die Nanopartikel in diese Poren eindringen oder eben nicht. Die, die es nicht können, laufen einfach durch; die anderen machen auf dem Weg durch die Säule diverse „Umwege" durch die Poren und kommen so deutlich später am Ende an.
Dieser Effekt lässt sich zusätzlich beeinflussen, indem man Zusatzstoffe verwendet, die sich an die Oberfläche der Nanopartikel heften und deren Beschaffenheit verändern. In der Biotechnologie wird das bereits erfolgreich für die Klassierung von Proteinen eingesetzt. Die Wissenschaftler wollen nun beispielhaft ein Klassierungssystem für Zinksulfid-, Zinkoxid- und Gold-Nanopartikel entwickeln. Ziel ist es, Unternehmen ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das im technischen Maßstab und kontinuierlich die Klassierung von Nanopartikeln erlaubt. Es könnte bisherige sehr aufwändige Analysemethoden ersetzen und gleichzeitig neue Produktqualitäten erschließen.

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