Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Methoden
M36: Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS)
M36: Röntgenkleinwinkelstreuung
(SAXS)
Die Röntgenkleinwinkelstreuung (Small Angle
X-Ray Scattering, SAXS) ermöglicht die Bestimmung
von Strukturen im Bereich von unter 1 nm
bis zu etwa 100 nm. Diese Methode wurde Mitte
des letzten Jahrhunderts an der Universität Graz
in den weltweit wegweisenden Arbeiten von Otto
Kratky und Günther Porod entwickelt. Sie erlebt
durch die Nanotechnologie eine neue Blüte, da
sie hervorragend geeignet ist, den Prozess des
Self-Assembly zu studieren. Dabei konzentrieren
sich zahlreiche Arbeiten u.a. auf den Bereich Soft-
Matter, d.h. fluide Systeme, Biomoleküle, Polymere
in Lösung oder im Bulk, Fasern, Gele etc.
Form und innere Struktur
Beim Prozess des Self-Assembly erhält man
oft identische, d.h. monodisperse Nanoteilchen.
In diesem Fall ist es möglich folgende Größen zu
bestimmen:
Maximale Dimension
Form und Symmetrie
Innere Struktur
Molekulargewicht
Diese Informationen werden als Formfaktor
bezeichnet.
Nanopartikel – Größenverteilung
In verdünnten kolloidalen Systemen können
Partikelgrößenverteilungen bestimmt werden
(s. Abb. 1)
Die Kombination von Klein- und Weitwinkelstreuung
(Wide Angle X-Ray Scattering, WAXS)
ermöglicht weiters die Erkennung molekularer
Ordnung, z.B. die Kristallisation der Alkylketten in
einem Membranstapel (s. Abb. 2).
Abbildung 1:
Größenverteilungen von Gold-Kolloiden
aus SAXS-Experimenten.
a.u. … arbitrary units, d.h. beliebige
Einheiten.
Abbildung 2:
SAXS/WAXS-Daten von Phospholipid-
Doppelschichten (DPPC, 2°C).
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Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005