Unsere wissenschaftliche Expertise

Analyse Kleiner Moleküle

Analyse Kleiner Moleküle

Es werden verschiedene Techniken angewandt, um die Struktur kleiner Moleküle und Mischungen verschiedener Komponenten zu charakterisieren. Darüber hinaus wird die Identifizierung von Monomerrückständen, Lösungsmitteln, Modifizierungsgruppen und Additiven in Polymeren sowie die Bestimmung von Reaktionskinetiken durchgeführt. Dazu nutzen wir:

• NMR-Spektroskopie,
• Head-space / Pyrolyse-GC-MS,
• DSC,
• TGA-GC-MS,
• Elementaranalyse,
• Thermoanalyse.

Kontakt zu unseren Experten: Prof. A. Lederer, Dr. S. Boye und Dr. H. Komber

Struktur und Physik von Makromolekülen

Struktur und Physik von Makromolekülen

Analyse der chemischen Struktur von Polymeren, der Momonerzusammensetzung, der Mikrostruktur, von Vernetzungsreaktionen, von physikalischen Prozessen (wie zum Beispiel Schmelzen, Glasübergang, Kristallisation) etc.mittels:

• NMR-Spektroskopie,
• IR-Spektroskopie,
• Raman-Spektroskopie,
• Pyrolyse-GC-MS,
• MALDI-ToF-MS,
• DSC

Kontakt zu unseren Experten: Prof. A. Lederer, Dr. S. Boye, Dr. H. Komber und Dr. M. Malanin

Molekülspektroskopie

Molekülspektroskopie

Wir verwenden FTIR-, NIR- und Raman-Spektroskopie zur Strukturanalyse von Polymeren und polymeren Materialien.

Wir untersuchen die Orientierung von Polymerketten (Segmenten) bei mechanischer Verformung mittels rheo-optischer FTIR, H-Bindungen mittels FTIR und Phasenübergänge und -trennungen in Blends, Kompositen und Copolymeren mittels FTIR und Raman.

Mit der Rapid-Scan-Methode können wir temperaturabhängige Messungen durchführen. Für FTIR verwenden wir Geräte für Transmissionsmessungen, diffuse und spiegelnde Reflexionsmessungen und ATR-Messungen.

Außerdem verwenden wir die Kopplung von TGA mit FTIR. Mit FTIR und Raman-Mikroskopie inklusive Mapping und Imaging können wir Proben bis 500 nm und mit der Kopplung von AFM und FTIR (AFM-IR) Proben bis 80 nm untersuchen.

Kontakt zu unseren Experten: Dr. D. Fischer und Dr. M. Malanin

Separation von Makromolekülen

Separation von Makromolekülen

Unser Fachwissen umfasst die Identifizierung von Molmassen- und Größenverteilungen, Viskositätsverteilungen, Konformationsstudien mittels MALDI-TOF-MS, SEC und AF4 (SLS, DRI, UV-Vis, Visco), Visco, DLS (90°, T-abhängig), SLS und präparativer Chromatographie.

Besonderer Schwerpunkt ist außerdem die vertiefte Analyse funktioneller Polymersysteme auf molekularer Ebene von:

• komplexen makromolekularen Architekturen,
• Hybriden;

Außerdem liegt unser Fokus auf der Entwicklung von Methoden zur Trennung von Polymersystemen auf verschiedenen Ebenen; für die In-situ-Charakterisierung von reaktionsfähigen Materialien und multimodalen Verteilungen, die Molmasse, Größe, Konformation, Skalierung und chemische Struktur umfassen (TD-SEC, HT-SECD4, LC-MALDI, ThFFF-SLS).

Kontakt zu unseren Experten: Prof. A. Lederer und Dr. S. Boye

Analyse von Biomakromolekülen

Analyse von Biomakromolekülen

Unser Fokus liegt auf einem tiefgründigem physikochemischen Verständnis der molekularen Konformation in Lösung, der inter- und intramolekularen Wechselwirkungen, der Komplexierung sowie auf quantitativen und qualitativen Studien zur Wirkstoffabgabe.

Dazu nutzen wir:

• Zeta-Potential-Bestimmungen,
• DLS,
• Multidetektions-AF4,
• DLS-Fluoreszenz-UV-Vis-Spektrometer,
• Hohlfaserfiltration und Ultrafiltrationsgeräte,
• Ultrazentrifugen,
• Gefriertrocknungsprozesse,
• QCMD, UV-Vernetzungsprozesse,
• Spincoating
• und Ellipsometrie.

Darüber hinaus entwickeln und optimieren wir mikrofluidische Anwendungen.

Kontakt zu unseren Experten: Prof. A. Lederer, Dr. E. Bittrich und Dr. S. Boye

Mikroplastik-Analytik

Mikroplastik-Analytik

Wir charakterisieren Mikroplastikproben aus verschiedenen Umweltkompartimenten (Böden, Wasser, Flüsse, Ozeane, Atmosphäre), Lebensmitteln, Verpackungen und Biota mittels FTIR- und Raman-Mikroskopie an Einzelproben > 500 µm.

Unterhalb von 500 µm verwenden wir für die Messungen eine fraktionierte Filtration auf Siliziumfilter mit unterschiedlichen Porengrößen bis 1 µm.

Mit der In-house open source Software GEPARD können wir Mikroplastik auf diesen Filtern halbautomatisch mit einer Kombination aus optischer Partikelidentifikation und Segmentierung mit FTIR- und/oder Raman-Mikroskopie identifizieren und quantifizieren.

Unter Verwendung verschiedener Spektraldatenbanken für die automatische Auswertung können wir 1000 Partikel pro Stunde identifizieren.

Kontakt zu unseren Experten: Dr. F. Fischer und Dr. D. Fischer

Spektroskopie ultra-dünner Schichten

Spektroskopie ultra-dünner Schichten

Ein umfassender Satz an Methoden (spektroskopische Ellipsometrie, GIWAXS, XRR, Dünnschicht-ATR, IRRAS, AFM, REM) wird verwendet, um die strukturellen Eigenschaften ultradünner Schichten zu untersuchen.

Diese umfassen im trockenen Zustand die kristalline Textur, intermolekulare Wechselwirkungen und die optische Anisotropie von dünnen Schichten für die organische Elektronik, aber auch temperaturabhängige polymere Phasenübergänge.

Für responsive Polymerfilme im Kontakt mit wässriger oder lösungsmittelhaltiger Umgebung werden Quellgrad und Wassergehalt sowie die adsorbierte Menge an Biomolekülen und die Reaktion auf externe Trigger (Temperatur, pH, Salz) analysiert.

GIWAXS und AFM/REM werden an Einrichtungen des IPW bzw. MSC durchgeführt.

Kontakt zu unseren Experten: Dr. E. Bittrich und Dr. M. Malanin