30. Juni 2015 : Quarzkristall-Mikrowaage - Messung an porösem Aluminiumoxid

Bachelor / Masterarbeit Themenausgabe: 30.06.2015 Betreuer: Dr. H. Schäfer, Prof. M. Steinhart, Prof. L. Walder

Ein Schwingquarz hat eine Resonanzfrequenz f₀ gegeben u.a. durch seine Dicke und die Masse der Elektroden. Wird eine zusätzliche Masse Δm auf der Oberfäche abgelagert, so ändert sich die Quarz-Frequenz linear mit der Masse (Sauerbrey):
delta f  =  C*delta m
C  ist der Empfindlichkeitsfaktor. Für einen 5 MHz-Schwingquarz führt ein delta m  von 17.7 ng auf einer Fläche von 1 cm² zu einer Frequenzänderung (delta f) von 1 Hz . Es können deshalb monomolekulare Schichten über die Frequenzänderung  erfasst werden.

1. Herstellung von porösem Aluminium unter simultaner Erfassung der Frequenzänderung (Massenänderung) einer  Aluminiumschicht auf Quarz. Dazu stehen Al-beschichtete Quarze zur Verfügung ! Der Oxidationsprozess bewirkt die Umwandlung von Al in oxidische Produkte unter gleichzeitiger Bildung von Poren. Die damit verbundene Massenänderung soll mit der Quarzkristall-Mikrowaage erfasst werden
2. Die Adsorption von Phosphonaten, Salicylaten etc. an den inneren Porenwänden bereits gebildeter Poren soll gravimetrisch erfasst werden. Es sollte möglich sein die Oberflächenkonzentration, sowie die Kinetik des Eindringens entsprechend koordinierender Verbindungen zu erfassen.