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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-511315

Determining nonuniformities of core-shell nanoparticle coatings by analysis of the inelastic background of X-ray photoelectron spectroscopy survey spectra

  • Most real core-shell nanoparticle (CSNP) samples deviate from an ideal core-shell structure potentially having significant impact on the particle properties. An ideal structure displays a spherical core fully encapsulated by a shell of homogeneous thickness, and all particles in the sample exhibit the same shell thickness. Therefore, analytical techniques are required that can identify and characterize such deviations. This study demonstrates that by analysis of the inelastic background in X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) survey spectra, the following types of deviations can be identified and quantified: the nonuniformity of the shell thickness within a nanoparticle sample and the incomplete encapsulation of the cores by the shell material. Furthermore, CSNP shell thicknesses and relative coverages can be obtained. These results allow for a quick and straightforward comparison between several batches of a specific CSNP, different coating approaches, and so forth. The presentedMost real core-shell nanoparticle (CSNP) samples deviate from an ideal core-shell structure potentially having significant impact on the particle properties. An ideal structure displays a spherical core fully encapsulated by a shell of homogeneous thickness, and all particles in the sample exhibit the same shell thickness. Therefore, analytical techniques are required that can identify and characterize such deviations. This study demonstrates that by analysis of the inelastic background in X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) survey spectra, the following types of deviations can be identified and quantified: the nonuniformity of the shell thickness within a nanoparticle sample and the incomplete encapsulation of the cores by the shell material. Furthermore, CSNP shell thicknesses and relative coverages can be obtained. These results allow for a quick and straightforward comparison between several batches of a specific CSNP, different coating approaches, and so forth. The presented XPS methodology requires a submonolayer distribution of CSNPs on a substrate. Poly(tetrafluoroethylene)-poly(methyl methacrylate) and poly(tetrafluoroethylene)-polystyrene polymer CSNPs serve as model systems to demonstrate the applicability of the approach.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Anja MüllerORCiD, K. Sparnacci, Wolfgang UngerORCiD, S. Tougaard
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Surface and interface analysis
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Verlagsort:Chichester
Jahrgang/Band:52
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Core-shell; Inelastic background; Nanoparticles; Polymers; QUASES; XPS
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Nano
DOI:10.1002/sia.6865
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-511315
ISSN:0142-2421
ISSN:1096-9918
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:19.08.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:10.09.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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