Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

LösungenL12: Elektrokinetische Messungen (Zeta-Potenzial)L12: ElektrokinetischeMessungen (Zeta-Potenzial)zur Charakterisierung vonNanostrukturenDie Bestimmung der elektrokinetischen Eigenschaftenvon makroskopischen Oberflächen wieFilmen, Fasern und Membranen ist in vielen Bereichender Nanotechnologie von großer Bedeutung.Aufgrund der Oberflächenselektivität der Methodeeignet sich die Zeta-Potenzial-Messung sehr gut zurCharakterisierung von Prozessen zur Oberflächenmodifikationvon Materialien im Nanometerbereich.Das Zeta-Potenzial dient zur Charakterisierung derelektrischen Oberflächeneigenschaften sowie zurBestimmung von neu eingeführten oder modifiziertenOberflächengruppen oder Schichten.Eine sehr häufige Anwendung ist die Untersuchungvon plasmamodifizierten [1] oder photochemischmodifizierten [2] Polymeroberflächen. Sokann z.B. die Bildung von dissoziierbaren Gruppenin der dünnen Oberflächenschicht durch eine Verschiebungdes isoelektrischen Punktes und dieAusbildung eines charakteristischen Potenzialplateausim sauren oder basischen Bereich nachgewiesenwerden (Abb. 1).Das Zeta-Potenzial ist auch eine wichtige Methodezur Charakterisierung von Nanostrukturen,die durch Selbstanordnungsmechanismen anOberflächen gebildet werden. Das sind z.B. Adsorptionsschichtenoberflächenaktiver Substanzen,„self-assembled monolayers (SAMs)“ von Thiolen[3] oder Beschichtungen von Oberflächen mit Nanopartikeln[4]. Solche Nanobeschichtungen könnenden entsprechenden Materialien ganz speziellechemische und physikalische Eigenschaften verleihenund erlangen daher steigende technologische,aber auch biomedizinische Bedeutung.Abbildung 1:Zeta-Potenzial-Verlauf bei sauren oderbasischen Oberflächengruppen.Abbildung 2:Zeitaufgelöste Messung der Tensidadsorptionan einer Polymeroberfläche.150Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005