Hochauflösendes Raster-Elektronenmikroskop mit EDX

• Fachliche Zuordnung: Chemische Festkörper- und Oberflächenforschung
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529613430

Bei der Rasterelektronenmikroskopie mit EDX handelt es sich um eine analytische Methode, die heutzutage in vielen Bereichen der Festkörperchemie und Materialentwicklung unerlässlich ist. Im Zuge der Berufung von Herrn Prof. Dr. Malte Behrens ans Institut für Anorganische Chemie der Universität Kiel (CAU) wird daher ein Rasterelektronenmikroskop mit EDX-Detektor beantragt, welches ein 25 Jahre altes Gerät im Institut ersetzen soll, das in keiner Weise mehr dem Stand der Technik entspricht und seit kurzem aufgrund eines irreparablen Defektes nur noch Bilder mit einer Auflösung im Mikrometerbereich liefern kann. Dabei ist für das gesamte Institut eine Lücke entstanden, die unbedingt gefüllt werden muss. Dieses Gerät wird vor allem vom Arbeitskreis des Hauptantragstellers Prof. Dr. Malte Behrens, aber auch von den Kolleginnen und Kollegen der Anorganischen Chemie genutzt werden und steht im Servicebetrieb auch allen anderen Mitgliedern unserer Universität zur Verfügung. Dies ist insbesondere für die Nano- und Grenzflächenwissenschaften an der CAU relevant, die im universitätsweiten Forschungsschwerpunkt KiNSIS (Kiel Nano Surface and Interface Science) gebündelt sind. Die geplanten Untersuchungen, insbesondere die Charakterisierung von Nanomaterialien, erfordern die Beschaffung eines hochauflösenden Gerätes, welches mit einem Feldemitter so- wie einem In-lens-Detektor ausgestattet ist, was in diesem Bereich dem Stand der Technik entspricht. Für die Charakterisierung der Proben hinsichtlich ihrer Homogenität durch Analyse des Materialkontrastes muss das Gerat auch über einen leistungsfähigen BSE-Detektor verfügen. Darüber hinaus ist auch die Beschaffung eines STEM-Detektors notwendig, da dies eine Vielzahl an Untersuchungen, beispielsweise zur Porenstruktur erlaubt, die ansonsten mit der wesentlich aufwendigeren und sehr begrenzt verfügbaren Transmissions-Elektronenmikroskopie durchgeführt werden mussten. Für die geplanten umfangreichen qualitativen und quantitativen Analysen, vor allem auch von Nanopartikeln, ist darüber hinaus die Beschaffung eines empfindlichen EDX-Detektors erforderlich. Das Gerat muss auch Messungen bei höheren Drucken erlauben (variable pressure mode), um elektrisch isolierende Proben im Detail untersuchen zu können. Zuletzt ist die Beschaffung eines Inert-Transfer-Systems notwendig, um luftempfindliche Proben, wie beispielsweise die nach Aktivierung oder nach katalytischen Tests anfallenden Katalysatoren, aber auch Batteriematerialien untersuchen zu können. Die hier beantragte Gerätekonfiguration erweitert die experimentellen Möglichkeiten am Institut, innerhalb von KiNSIS sowie an der gesamten Universität erheblich und ist für die geplanten Untersuchungen vor allem im Bereich der Heterogenen Katalyse, aber auch in allen anderen im Antrag detailliert beschriebenen Projekten unerlässlich.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochauflösendes Raster-Elektronenmikroskop mit EDX
• Gerätegruppe: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Antragstellende Institution: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• Leiter: Professor Dr. Malte Behrens