Instrumentelle Analytik & Prozesskontrolle

Untersuchungen der Aggregation von Peptiden in situ (wässrige Phase) mit Hilfe eines Rasterkraft-Mikroskops (AFM).
Hyperspektralkamera für Anwendungen in der Prozesskontrolle

In der Arbeitsgruppe Prozesskontrolle werden leistungsfähige Mess­verfahren zur In-line-Überwachung von Druck- und Be­schichtungsprozessen auf der Basis der Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIR) sowie der Photoakustik entwickelt, die für den Einsatz zur Pro­zess­kontrolle und Quali­täts­sicherung in der in­du­stri­el­len Pra­xis geeignet sind. Diese Verfahren ermöglichen z.B. die Kontrolle des Um­satzes und der Schicht­dicke von UV-ge­härteten und anderen polymeren Beschichtungen oder die Überwachung von Umsatz, Trocknungsgrad, Flächengewicht u.a. Parametern für dünne gedruckte Schichten. Die Verwendung von Hyperspektralkameras und MSI-Techniken ('mass spectrometry imaging') gestattet darüber hinaus die Erfassung von örtlichen Verteilungen chemischer Parameter (Chemical Imaging) auf Längenskalen vom Nanometerbereich bis zu makroskopischen Skalen. Für die quan­ti­ta­ti­ve Ana­lyse der spek­tra­len Daten werden vor allem lei­stungs­fähige chemometrische Me­thoden eingesetzt. Die Eignung der entwickel­ten Messme­thoden für die In-line-Über­wachung von technischen Druck-, Be­schich­tungs- und Laminier­pro­zes­sen wird unter prozess­nahen Bedingungen an verschiedenen Pilot­­anlagen des IOM bzw. bei Kooperations­partnern nachgewiesen.

Die interdisziplinäre Arbeitsgruppe Instrumentelle Analytik betreibt eine Reihe von ‚high-end’ Großgeräten für die Analytik, entwickelt Techniken (weiter) und unterstützt laufende Projekte in den Abteilungen.

Methoden:

  • Rasterelektronenmikroskop (REM)
  • AFM, STM
  • Photoelektronenspektroskopie
  • Photoelektronenmikroskop (PEEM)
  • Kelvin-Probe-Mikroskopie
  • NMR (600 MHz, flüssig, Festkörper, zeitaufgelöst)
  • Induktiv-gekoppelte-Plasma-Emmissionsspektroskopie
  • Elektronenmikroskopie (TEM), Röntgenmikroskopie (EDX)
  • Raman-Mikroskopie
  • Fluoreszenz-Lebensdauer-Mikroskopie (FLIM)
  • MSI (mass spectrometry Imaging)
  • TOF-MS

Ausgewählte Publikationen

  • G. Mirschel, K. Heymann, T. Scherzer, Simultaneous In-line monitoring of the conversion and the coating thickness of UV-cured acrylate coat­ings by near-infrared reflection spec­tro­scopy, Anal. Chem. 82 (2010), 8088-8094.
  • O. Daikos, G. Mirschel, B. Genest, T. Scherzer, In-line Monitoring of the Thickness of Printed Layers by NIR Spectroscopy: Eli­mi­na­tion of the Effect of the Varnish Formulation on the Prediction of the Coating Weight, Ind. Eng. Chem. Res. 52 (2013), 17735-17743.
  • G. Mirschel, O. Daikos, K. Heymann, T. Scherzer, B. Genest, C. Sommerer, C. Steckert, In-line monitoring of the conversion in UV-cured printed layers by NIR spectroscopy in an offset printing press, Progr. Org. Coat. 77 (2014), 719-724.

  • C. Elsner, B. Abel, Ultrafast High-Resolution Mass Spectrometric Finger Pore Imaging in Latent Finger Prints, Sci Rep 4 (2014) 6905.

  • A. Shavorskiy, S. Neppl, D. Slaughter, J. Cryan, K. Siefermann, etc., Sub-Nanosecond Time-Resolved High-Pressure X-ray Photoelectron Spectroscopy Setup for Pulsed and Constant Wave X-ray Light Sources, Rev. Sci. Instrum. 85 (2014) 093102.

  • S. Reichelt, J. Becher, J. Weisser, A. Prager, U. Decker, S. Möller, A. Berg, M. Schnabelrauch, Biocompatible polysaccharide-based cryogels, Mat. Sci. Eng. C 35 (2014), 164-17.

  • A. Neff, O. Naumov, T.-J. Kühn, N. Weber, M. Merkel, B. Abel, A. Varga, K. R. Siefermann, High resolution imaging of a multi-walled carbon nanotube with energy-filtered photoemission electron microscopy, American Journal of Nano Research and Application, 2 (2014) 27-33.