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Messung der Anzahlkonzentration von sphärischen Partikeln in Suspension

28.11.2023

Innovative Materialien auf der Basis von kleinsten Partikeln spielen eine immer wichtigere Rolle bei der Entwicklung neuer Produkte in vielen Bereichen. Die Anwendungen von Nano- und Submikrometerpartikeln reichen von Batterieelektroden über Nanomedizinprodukte bis hin zu Quantenpunkten, für deren Entdeckung und Synthese der Nobelpreis für Chemie 2023 verliehen wurde.  Die rückführbare Messung der Anzahlkonzentration derartiger Partikel in Suspension ist derzeit nur mit zwei Verfahren möglich: Zur Messung mittels Massenspektrometrie  können Partikel einzeln verdampft und dann gezählt werden (spICP-MS, single-particle inductively coupled plasma mass spectroscopy), während mit der Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS, small angle X-ray scattering) die winkelaufgelöste Streuintensität eines Ensembles möglichst gleichartiger Partikel bei Bestrahlung mit  monochromatischer Röntgenstrahlung ausgewertet wird.

Die PTB hat das Verfahren zur Bestimmung der Anzahlkonzentration auf Basis der Röntgenkleinwinkelstreuung etabliert und maßgeblich zu einer entsprechenden ISO-Norm (ISO 23484:2023) beigetragen. Derartige Messungen für Partikel in einem Größenbereich von 3 nm bis 300 nm werden jetzt auch als Produkt im Dienstleistungskatalog der PTB angeboten. Voraussetzung ist, dass die Partikel eine enge Größenverteilung haben (Halbwertsbreite kleiner als etwa 50 % der mittleren Größe) und die Zusammensetzung sowie die Dichte bekannt sind.

Link: Produkt 7.2-1.15 in Mess- und Kalibriermöglichkeiten der Abteilung 7

Ansprechpartner:

C. Gollwitzer 7.21, E-Mail: christian.gollwitzer(at)ptb.de