Analytische Ultrazentrifuge

• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516758822

Eine analytische Ultrazentrifuge ist ein Gerät zur hochpräzisen Charakterisierung von dispersen Systemen in einem Lösemittel – insbesondere Nanopartikel und Makromoleküle. Die Probe wird durch das Zentrifugalfeld aufgetrennt und die Verteilung verschiedener Parameter der Probe charakterisiert. Dies sind insbesondere Verteilungen des Sedimentations- und Diffusionskoeffizienten, der Teilchengröße und -form, der Molmasse und der Dichte. Für wechselwirkende Spezies ist eine Charakterisierung der Stöchiometrie und Gleichgewichtskonstanten möglich. Da alle Teilchen/Moleküle detektiert werden ist die statistische Signifikanz der Messungen sehr hoch, die Auflösung in Bezug auf Teilchengrößen liegt um sub-nm Bereich. Auch ist die analytische Ultrazentrifugation eine Absolutmethode, d.h. sie benötigt keine Referenzstandards. Wird ein Multiwellenlängen Absorptionsdetektor verwendet können verschiedene Komponenten in Mischungen anhand ihrer UV-Vis Spektren identifiziert werden. Weiterhin ist die Abhängigkeit der optischen Eigenschaften der Probe von der Teilchengröße direkt messbar, was insbesondere in der Analytik von Metall- und Halbleiternanopartikeln mit größenabhängigen Eigenschaften von großem Wert ist. Im Vorhaben soll die Analytische Ultrazentrifuge sehr breit eingesetzt werden zur Charakterisierung von (Bio)makromolekülen und deren Wechselwirkungen, von Clustern, Nanopartikeln sowie deren Wechselwirkungen untereinander, Selbst-assemblierung, bis hin zu komplexen Fluiden. Damit ist das Gerät für die Lösung einer Vielzahl von Problemstellungen wichtig.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Analytische Ultrazentrifuge
• Gerätegruppe: 1210 Ultrazentrifugen (über 25.000 1/Min)
• Antragstellende Institution: Universität Konstanz
• Leiter: Professor Dr. Helmut Cölfen (†)