TY - CONF A1 - Radtke, Martin T1 - Energy Resolved Imaging with Coded Apertures N2 - Our aim is to develop a simple and inexpensive method for full field X-ray fluorescence imaging.We combine an energydispersive array detector with a coded aperture to obtain high resolut ion images. To obtain the information from the recorded image a reconstruction step is necessary. The reconstruction methods we have developed, were tested on simulated data and then applied to experimental data. The first tests were carried out at the BAMline @BESSY II. This method enables the simultaneous detection of multiple elements,which is important e.g. in the field of catalysis. T2 - SRI 2021 CY - Online meeting DA - 28.3.2022 KW - Synchrotron KW - BAMline KW - Machine Learning KW - Coded Aperture PY - 2022 AN - OPUS4-56298 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heilmann, Maria T1 - Size-Tunable Ni-Cu Core-Shell Nanoparticles: Structure, Composition, and Catalytic Activity N2 - Nanoparticles (NPs) have become important materials for a variety of chemical technologies, including catalysis. One of the main challenges is the reduction of green house gases, such as CO2. One opportunity besides the capturing is the conversion to synthesis gas via the reverse water-gas shift reaction. A facile and efficient method is described for the solvothermal synthesis of size-tunable, stable, and uniform NiCu core-shell NPs. The diameter of the NPs can be tuned in a range from 6 nm to 30 nm and the Ni:Cu ratio from 30:1 to 1:1. The NPs are structurally characterized with combination of transmission electron microscopy, anomalous small-angle X-ray scattering, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray absorption fine structure. Using these analytical methods, a core-shell-shell structure their chemical composition is elucidated. A depletion from the core to the shell is observed, with the core consisting of NiCu alloy, surrounded by an inner Ni-rich shell and an outer NiO shell. The SiO2-supported NiCu core-shell NPs show pronounced selectivity of >99% for CO in the catalytic reduction of CO2 to CO using hydrogen as reactant (reverse water–gas shift reaction). T2 - Nanoalloys: recent developments and future perspectives Faraday Discussion CY - London, UK DA - 21.09.2022 KW - Nanoparticles KW - Core-shell KW - Catalysis PY - 2022 AN - OPUS4-56831 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Linberg, Kevin T1 - Polymorphism in molecular cocrystals controlled by variable temperature ball milling N2 - Mechanochemistry offers a unique opportunity to modify or synthesize new crystal forms. Although the method is very promising, little is known about the mechanochemical means to control the synthesis of a solid form. Using an polymorphic organic cocrystal system, we show here that mechanochemistry can be used to obtain a polymorph transformation under the apparently conventional (thermal) transition point. T2 - Bessy User Meeting 2022 CY - Online meeting DA - 08.12.2022 KW - Mechanochemistry KW - Polymorphism KW - TRIS PY - 2022 AN - OPUS4-56473 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kulow, Anicó A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Reinholz, Uwe A1 - Emmerling, Franziska A1 - Hampel, S. A1 - Fittschen, UEA A1 - Streli, C. A1 - Radtke, Martin T1 - Reconstruction for coded aperture full-field x-ray fluorescence imaging N2 - X-ray fluorescence imaging is a well-established tool in materials characterization. In this work, we present the adaption of coded aperture imaging to full-field X-ray fluorescence imaging at the synchrotron. Coded aperture imaging has its origins in astrophysics, and has several advantages: Coded apertures are relatively easy to fabricate, achromatic, allow a high photon throughput, and high angular acceptance. Coded aperture imaging is a two-step-process, consisting of the measurement process and a reconstruction step. Different programs have been written, for the raytracing/forward projection and the reconstruction. Experiments with coded aperture in combination with a Color X-ray Camera and an energy-dispersive area detector, have been conducted at the BAMline. Measured samples were successfully reconstructed, and gave a 9.1-fold increase in count rate compared to a polycapillary optic. KW - Synchrotron KW - BAMline KW - Coded Aperture PY - 2022 SN - 1097-0002 VL - 65 SP - 57 EP - 70 PB - Cambridge University Press CY - Cambridge AN - OPUS4-56350 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pütz, E. A1 - Smales, Glen Jacob A1 - Jegel, O. A1 - Emmerling, Franziska A1 - Tremel, W. T1 - Tuning ceria catalysts in aqueous media at the nanoscale: how do surface charge and surface defects determine peroxidase- and haloperoxidase-like reactivity N2 - Designing the shape and size of catalyst particles, and their interfacial charge, at the nanometer scale can radically change their performance. We demonstrate this with ceria nanoparticles. In aqueous media, nanoceria is a functional mimic of haloperoxidases, a group of enzymes that oxidize organic substrates, or of peroxidases that can degrade reactive oxygen species (ROS) such as H2O2 by oxidizing an organic substrate. We show that the chemical activity of CeO2−x nanoparticles in haloperoxidase- and peroxidaselike reactions scales with their active surface area, their surface charge, given by the ζ-potential, and their surface defects (via the Ce3+/Ce4+ ratio). Haloperoxidase-like reactions are controlled through the ζ-potential as they involve the adsorption of charged halide anions to the CeO2 surface, whereas peroxidase-like reactions without charged substrates are controlled through the specific surface area SBET. Mesoporous CeO2−x particles, with large surface areas, were prepared via template-free hydrothermal reactions and characterized by small-angle X-ray scattering. Surface area, ζ-potential and the Ce3+/Ce4+ ratio are controlled in a simple and predictable manner by the synthesis time of the hydrothermal reaction as demonstrated by X-ray photoelectron spectroscopy, sorption and ζ-potential measurements. The surface area increased with synthesis time, whilst the Ce3+/Ce4+ ratio scales inversely with decreasing ζ-potential. In this way the catalytic activity of mesoporous CeO2−x particles could be tailored selectively for haloperoxidase- and peroxidase-like reactions. The ease of tuning the surface properties of mesoporous CeO2x particles by varying the synthesis time makes the synthesis a powerful general tool for the preparation of nanocatalysts according to individual needs. KW - SAXS KW - Ceria KW - Zeta potential PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1039/D2NR03172H SP - 1 EP - 12 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-55649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Altmann, Korinna A1 - Abusafia, A A1 - Bannick, C-G A1 - Braun, U A1 - Crasselt, Claudia A1 - Dittmar, S A1 - Fuchs, M A1 - Gehde, M A1 - Hagendorf, C A1 - Heller, C A1 - Herper, D A1 - Heymann, S A1 - Kerndorff, A A1 - Knefel, M A1 - Jekel, M A1 - Lelonek, M A1 - Lunkenbein, T A1 - Obermaier, N A1 - Manhart, M A1 - Meurer, Maren A1 - Miclea, P-T A1 - Paul, A A1 - Richter, S A1 - Ricking, M A1 - Rohner, C A1 - Ruhl, A A1 - Sakai, Y A1 - Saravia Arzabe, C A1 - Scheid, C A1 - Schmitt, M A1 - Schnarr, M A1 - Schwertfirm, F A1 - Steinmetz, H A1 - Wander, Lukas A1 - Wiesner, Yosri A1 - Zechmeister, L T1 - RUSEKU - Repräsentative Untersuchungsstrategien für ein integratives Systemverständnis von spezifischen Einträgen von Kunststoffen in die Umwelt : Abschlussbericht N2 - Im Verbundprojekt RUSEKU wurde die Probenahme von Wasserproben entscheidend weiterentwickelt. Wichtig ist hierbei zu gewährleisten, dass genügend Merkmalsträger in jeder Probe untersucht werden. Es muss daher eine für den Probenahmeort repräsentative Beprobung hinsichtlich des Wasservolumens in Abhängigkeit der Partikelanzahl gewährleistet sein. Das Hauptaugenmerk lag im vorliegenden Projekt auf einer praxisnahen Beprobungsstrategie. Es wurden verschiedene Konzepte ausprobiert. • Grundsätzlich hat sich gezeigt, dass eine Stichprobe eine Momentaufnahme des MP-Massengehaltes zeigt. Es wird eine hohe Statistik, also eine Vielzahl an Messungen am gleichen Probenahmeort, benötigt, um eine valide Aussage über den MP-Gehalt zu machen. • Es zeigt sich, dass eine integrale Probenahme über mehrere Wochen mit dem SK routinemäßig möglich ist. Die erfassten MP-Massen sind reproduzierbar und robust. • Die DFZ ist für Stichproben geeignet. Partikel < 50 µm werden eventuell unterschätzt • Die fraktionierte Filtration kann für Stich- und Mischproben direkt im Feld genutzt werden. Fraktionen von 10 und 5 µm werden später im Labor Vakuum filtriert. Es erfolgt eine Fraktionierung der Probe mit Siebmaschenweiten von 1000, 500, 100, 50, 10 und 5 µm. • Die fraktionierte Filtration kann auch anschließend an die Beprobung mit dem SK zur Anwendung kommen. Wird die mit dem SK gewonnene Wasserprobe fraktioniert filtriert, kann neben einem MP-Gesamtgehalt auch eine Einschätzung über die Partikelgrößen gewonnen werden. • Für Wässer mit geringen Partikelzahlen wurde ein Messfiltertiegel entwickelt. Dieser hat eine Maschenweite von 6 µm. Seine Anwendung kann mögliche Verluste beim Transferieren vom Probenahmetool zum Messgefäß und mögliche Kontaminationen reduzieren. Die Optimierung der Probenahmestrategie wurde durch Modellversuche und Simulationen unterstützt. Modellversuche zum Sinkverhalten und Simulationen von MP in realen Gewässern verdeutlichten das komplexe Verhalten der Partikel. Es konnte gezeigt werden, dass Partikel ab einer bestimmten Größe (und kleiner) bei genügend starker Turbulenz sich in der Wassersäule unabhängig von ihrer Dichte verhalten und so auch MP mit kleiner Dichte (z.B. PE) in der gesamten Wassersäule zu finden sind. Es konnte mit dem TEM die Existenz von NP gezeigt werden. Ein wesentlicher Aspekt des RUSEKU Projektes war die Beprobung realer Kompartimente. Beprobt wurde neben Oberflächengewässern, das urbane Abwassersystem der Stadt Kaiserslautern, Waschmaschinenabwasser und Flaschenwasser. • In Oberflächengewässern wurde hauptsächlich PE gefunden. Je nach Probe und Gewässer konnten auch PP, PS, PET, PA, SBR und Acrylate nachgewiesen werden. • Im urbanen Abwassersystem der Stadt Kaiserslautern konnte an allen Probenahmestandorten MP nachgewiesen werden. Es wurde hauptsächlich PE, neben geringeren Mengen an PP, PS und SBR gefunden. Nach einem Regenereignis war der SBR Anteil deutlich erhöht. • Die Beprobung eines realen Wäschepostens, bestehend aus T-Shirts und Hemden mit PA/CO oder PES/CO Mischgewebe, zeigte einen PA- und PES-Austrag im Waschwasser. Der überwiegende Teil der detektierten Fasern ist aber auf Baumwolle zurückzuführen. Reine gravimetrische Messungen zur Detektion von MP führen zu einer starken Überschätzung. • In Flaschenwasser (PET-Flaschen) konnte MP detektiert werden. PET wurde nur im stillen Mineralwasser, nicht in Mineralwasser mit Kohlensäure gefunden werden. Teilweise wurde auch das MP-Material des Verschlusses im Wasser detektiert. • Für Luftproben konnte ein Aufbau zur größenselektiven Beprobung getestet werden. Neben der Probenahme hat das Projekt auch gezeigt, dass die TED-GC/MS geeignet für die MP-Detektion im Routinebetrieb ist. Die TED-GC/MS konnte weiter optimiert werden. Es wurden MP-Massen bestimmt. Im Projekt wurden erste realitätsnahe Referenzmaterialien für die MP Detektion hergestellt. Die Herstellung von realitätsnahen Polymeren in ausreichender Homogenität und Menge hat sich als große Herausforderung herausgestellt. KW - Mikroplastik KW - Probennahme KW - TED-GC/MS KW - Fraktionierte Filtration KW - Mikroplastikreferenzmaterial PY - 2022 SP - 1 EP - 201 AN - OPUS4-57800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Casali, C. A1 - Feiler, Torvid A1 - Heilmann, Maria A1 - Braga, D. A1 - Emmerling, Franziska A1 - Grepioni, F. T1 - Too much water? Not enough? In situ monitoring of the mechanochemical reaction of copper salts with dicyandiamide N2 - n situ monitoring of mechanochemical reactions between dicyandiamide (DCD) and CuX2 salts (X = Cl−, NO3−), for the preparation of compounds of agrochemical interest, showed the appearance of a number of phases. It is demonstrated that milling conditions, such as the amount of water added in wet grinding and/or the milling frequency, may affect the course of the mechanochemical reactions, and drive the reaction towards the formation of different products. It has been possible to discover by in situ monitored experiments two novel crystalline forms, namely the neutral complexes [Cu(DCD)2(OH2)2(NO3)2] (2) and [Cu(DCD)2(OH2)Cl2]·H2O (4), in addition to the previously known molecular salt [Cu(DCD)2(OH2)2][NO3]2·2H2O (1, DIVWAG) and neutral complex [Cu(DCD)2(OH2)Cl2] (3, AQCYCU), for which no synthesis conditions were available. Compounds 2 and 4 were fully characterized via a combination of solid-state techniques, including X-ray diffraction, Raman spectroscopy and TGA. KW - Mechanochemistry KW - In situ PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1039/d1ce01670a VL - 24 IS - 6 SP - 1292 EP - 1298 PB - RSC AN - OPUS4-54344 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Plastik in Böden: Mikroplastik-Ergebnisse N2 - In diesem Vortrag geht um die Vorstellung der Ergebnisse des UBA Projektes Plastik in Böden. Es werden Mikroplastik-Gehalte in verschiedenen Böden präsentiert. T2 - Fachgespräch "Plastik in Böden" CY - Online meeting DA - 28.03.2022 KW - Mikroplastik KW - Mikroplastik Böden KW - Mikroplastik-Analytik PY - 2022 AN - OPUS4-54648 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisentraut, Paul T1 - Qualitätssicherung bei der Analyse von Mikroplastik per TED GC/MS N2 - Die Thermo Extraktion Desorption Gas Chromatograpie Massen Spektrometrie (TED-GC/MS) ist ein schnelles thermoanalytisches Verfahren zur Bestimmung von Gehalten an Mikroplastik (MP). Die Kombination aus teils schwerflüchtigen Analyten und Kältebrücken führt zu Memory-Effekten, denen u.a. durch häufige Blindwertmessungen begegnet werden muss. Reduzierte Probedurchsätze sind die Folge. Um Messergebnisse abzusichern und den Gerätestatus bei gleichzeitig hoher Messleistung überwachen zu können, wurde die sequentielle Standardmethode überarbeitet. T2 - Tagung der Wasserchemischen Gesellschaft 2022 CY - Online meeting DA - 23.05.2022 KW - Mikroplastik KW - Thermoanalytik KW - TED-GC/MS KW - Qualitätssicherung PY - 2022 AN - OPUS4-55087 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Martins, Ines A1 - Al-Sabbagh, Dominik A1 - Bentrup, U. A1 - Marquardt, Julien A1 - Schmid, Thomas A1 - Scoppola, E. A1 - Kraus, Werner A1 - Stawski, Tomasz A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Yusenko, Kirill A1 - Weidner, Steffen A1 - Emmerling, Franziska T1 - Formation Mechanism of a Nano-Ring of Bismuth Cations and Mono-Lacunary Keggin-Type Phosphomolybdate N2 - A new hetero-bimetallic polyoxometalate (POM) nano-ring was synthesized in a one-pot procedure. The structure consists of tetrameric units containing four bismuth-substituted monolacunary Keggin anions including distorted [BiO8] cubes. The nano-ring is formed via self-assembly from metal precursors in aqueous acidic medium. The compound (NH4)16[(BiPMo11O39)4] ⋅ 22 H2O; (P4Bi4Mo44) was characterized by single-crystal X-ray diffraction, extended X-ray absorption fine structure spectroscopy (EXAFS), Raman spectroscopy, matrix-assisted laser desorption/ionisation-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF), and thermogravimetry/differential scanning calorimetry mass spectrometry (TG-DSC-MS). The formation of the nano-ring in solution was studied by time-resolved in situ small- and wide-angle X-ray scattering (SAXS/WAXS) and in situ EXAFS measurements at the Mo−K and the Bi−L3 edge indicating a two-step process consisting of condensation of Mo-anions and formation of Bi−Mo-units followed by a rapid self-assembly to yield the final tetrameric ring structure. KW - Bismuth KW - In situ EXAFS KW - In situ SAXS/WAXS KW - Lacunary Keggin ion KW - Polyoxometalates KW - Self-assembly PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-546823 DO - https://doi.org/10.1002/chem.202200079 SN - 0947-6539 VL - 28 IS - 27 SP - 1 EP - 7 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54682 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -