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Fachartikel: Umfassende Charakterisierung von Nanopartikeln mit optischen und akustischen Methoden
Die Charakterisierung nanoskaliger Partikel im Hinblick auf Partikelgröße und kolloidale Eigenschaften stellt hohe Anforderungen an die eingesetzte Messtechnik. Aufgrund ihrer sehr geringen Größe können die Nanopartikel mit Standardtechniken kaum erfasst werden. Außerdem haben sie ein sehr großes Verhältnis von Partikeloberfläche zu Partikelvolumen, was oft zu einer starken Agglomeration in Flüssigkeiten führt.
Gängige Methoden zur Bestimmung der Partikelgröße wie Siebung, Lichtmikroskopie oder Sedimentation sind für diese Materialien nicht anwendbar. Elektronenmikroskopische Verfahren hingegen sind komplex, teuer und liefern keine zuverlässigen Statistiken. Außerdem gibt es keine Möglichkeit, weitere kolloidale Eigenschaften wie die elektrische Leitfähigkeit, den pH-Wert oder das Zetapotenzial in Kombination zu bestimmen – Parameter, die für die Entwicklung oder Qualitätskontrolle in solchen Systemen in Verbindung mit der Partikelgrößenverteilung oft sehr wichtig sind.
Aus diesem Grund haben sich im Laufe der Zeit optische und akustische Anpassungsmethoden auf dem Markt etabliert: Auf der „optischen Seite“ sind dies die dynamische Lichtstreuung (DLS) in Kombination mit der elektrophoretischen Lichtstreuung (ELS) und der statischen Lichtstreuung (SLS). Die gängigen akustischen Systeme sind die akustische Dämpfungsspektroskopie und die Elektroakustik. Optische und akustische Methoden stehen in der Regel nicht in direkter Konkurrenz zueinander, aber die geeignete Methodengruppe hängt von der jeweiligen Anwendung ab. In unserem Artikel werden diese Techniken am Beispiel der kommerziellen Geräte BeNano 180 Zeta Pro und DT-1202 vorgestellt. Dabei werden insbesondere ihre Vorteile, aber auch Grenzen beschrieben. Am Ende werden die Methoden miteinander verglichen und eine Empfehlung für den jeweiligen Einsatz gegeben.
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