Chromatographische Charakterisierung von Metall- und Halbieiterteilchen - mehr als eine schnelle Bestimmung der Größenverteilung

摘要

In einigen Typen von Solarzellen finden nanostrukturierte Halbleiter Verwendung. Insofern sind Verfahren zur Charakterisierung von Nanometerteilchen auch für die Solarenergieforschung interessant. Die Size Exclusion Chromatography (SEC) ist eine eingeführte Methode zur Molekulargewichtsbestimmung organischer Polymere. Dabei wird als Säulenfüllung eine weitporige stationäre Phase verwendet. Je nach Größe kann die zu untersuchende Spezies mehr oder weniger in die Poren eindringen. Dadurch ergeben sich mit abnehmender Größe wachsende Retentionszeiten. Im HMI wurde dieses Verfahren auch für anorganische 0Kolloide z.B. CdS, ZnS, Au durch Wahl modifizierter stationärer Phasen und geeigneter Lösungsmittel anwendbar gemacht (Fig.1). Von Vorteil verglichen mit dem Elektronenmikroskop sind: die gute Statistik (ca. 10~(14) Teilchen statt 10~2), das Fehlen jeglicher Strahlenschäden und die Messung in Lösung ohne Eindampfen, da letzteres prinzipiell zu Koagulationen führen kann. Benötigt man absolute Werte, muß die Trennsäule einmal mit Kolloiden bekannter Größe kalibriert werden. Es ergibt sich ein linearer Zusammenhang zwischen dem Logarithmus des Durchmessers und der Retentionszeit (Fig.2).