Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

M36: Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS)
Konzentrierte Systeme
In konzentrierten Systemen treten diese Teilchen
in Wechselwirkung. Dies führt zu einer mehr oder
weniger ausgeprägten Ordnung in der räumlichen
Anordnung. Diese wiederum ist in der interpartikulären
Streuung – dem so genannten Strukturfaktor
– manifestiert. Dieser gibt u.a. Auskunft über den
Volumsbedarf der Teilchen und deren Wechselwirkung,
z.B. die effektive Oberflächenladung.
Porosität
Eine weitere Anwendung der Röntgenkleinwinkelstreuung
ist die Bestimmung der Porosität, genauer
gesagt der (inneren) Oberfläche pro Volumen.
Dies ist offensichtlich ein essentieller Parameter für
Katalysatormaterialen, ist aber auch wichtig in der
Celluloseforschung und -produktion (s. Abb. 3).
Abbildung 3:
Hierarchische Strukturen
Neuere Forschungen gehen zunehmend in
Richtung hierarchisch strukturierte Systeme. Hier
wird auf molekularer Ebene der Effekt des Self-Assembly
hin zu Gleichgewichtsstrukturen verwendet,
um eine nanostrukturierte innere Phase zu generieren.
Diese wird dann im Submikrometerbereich mit
einer stabilisierenden „Schutzschicht“ überzogen,
um die innere Phase in einer anderen, äußeren
Phase zu stabilisieren. Dies ähnelt z.B. dem Aufbau
einer Zelle. Einfachstes Beispiel ist eine Öl-Wasser-
Emulsion, bei der das Öl durch einen Flüssigkristall
oder eine Wasser-in-Öl-Mikroemulsion ersetzt wird
(Abb. 4). Die Größe der Tröpfchen wird mittels dynamischer
Lichtstreuung (DLS) bestimmt.
Otto Glatter, Gerhard Fritz
Karl-Franzens-Universität Graz
Institut für Chemie
Oberflächen-zu-Volumsbestimmung bei Cellulose: 2D-Streu-Muster, SAXS/WAXS-Streukurve und Temperaturbehandlung.
Die WAXS-Daten ermöglichen die Bestimmung des Kristallinitätsgrades.
a.u. … arbitrary units, d.h. beliebige Einheiten.
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