Nanotechnologien eröffnen heute dank des Verständnisses und der Beherrschung der Eigenschaften von Materie im kleinen Maßstab ein äußerst breites Anwendungsspektrum. Tatsächlich unterscheiden sich die Eigenschaften von Materialien im Nanomaßstab (Nanomaterialien) in der Regel stark von denen, die wir auf größerer Skala kennen.
Diese außergewöhnlichen Eigenschaften lassen sich durch die nanometrische Dimension dieser Materialien erklären, aber auch durch ihre sehr große spezifische Oberfläche, die eine bedeutende Austausch- und Wechselwirkungsfläche mit ihrer Umgebung ermöglicht. Phänomene, an denen Oberflächen beteiligt sind, wie Adsorption, Absorption, Wärmeaustausch, … werden dadurch stark verstärkt und ermöglichen unvergleichliche Leistungen.
Um diese Leistungen zu gewährleisten, sind die Messung und die Kontrolle dieser spezifischen Oberfläche daher strategische Parameter für die industrielle Entwicklung von Nanomaterialien.
Per Definition bezeichnet die spezifische Oberfläche eines Materials seine tatsächliche Oberfläche im Gegensatz zu seiner scheinbaren Oberfläche. Sie stellt die Gesamtoberfläche pro Masseneinheit dar und wird in m²/g angegeben. Die verschiedenen Methoden zur Messung der spezifischen Oberfläche lassen sich in drei Kategorien einteilen:
- die Gasadsorptionsmethoden (Messung der Anzahl von Gasmolekülen, die in einer oder mehreren Schichten auf dem Feststoff adsorbiert werden),
- die Adsorptionsmethoden in der Flüssigphase (Fettsäuren, Farbstoffe, …)
- und die physikalischen Methoden (Röntgenstrahlen, Radioaktivität, Adsorptionswärme, …).
Unter diesen Methoden ist die von Brunauer, Emmett und Teller beschriebene Bestimmung durch Gasadsorption, bekannt als „B.E.T.-Methode“, bei weitem die wichtigste und am weitesten verbreitete. Sie ist präzise und gut reproduzierbar und besteht darin, die Menge an Gas zu bestimmen, die erforderlich ist, um eine monomolekulare Schicht um die feste Probe zu bilden. Da der Molekülquerschnitt für jedes Gas eine spezifische Eigenschaft ist, kann anschließend die Gesamtoberfläche des Feststoffs bestimmt werden.
Dank dieser Methode lässt sich erkennen, dass Materialien beeindruckende spezifische Oberflächen aufweisen können, von einigen Dutzend m²/g bei herkömmlichen Materialien bis zu mehreren Hundert m²/g bei Nanomaterialien. Man kann sich daher leicht die Auswirkungen vorstellen, die die Einbringung eines Gramms Nanopartikel auf die Eigenschaften eines Materials hat!
Gestützt auf anerkannte Erfahrung in der Anwendung der BET-Methode und auf eine einzigartige Expertise begleitet FILAB Sie bei Ihren Anforderungen an die Charakterisierung von Nanomaterialien, insbesondere bei der Messung der spezifischen Oberflächen Ihrer Materialien und Nanomaterialien.
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