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Analytik
Die chemische Elementanalytik, die Umweltanalytik und die Massenspektroskopie sind die wesentlichen Säulen der Forschung auf dem Gebiet der Analytik an der Universität des Saarlandes.
Elementanalytik
Die Elementanalytik an der Universität des Saarlandes (UdS) nutzt vielfältige analytische Verfahren und Messtechniken, wobei der Schwerpunkt auf der Element-Spurenanalytik sowie der Element-Speziation durch Kopplung von ICP-MS und ICP-QQQ mit Kapillarelektrophorese (CE) und Flüssigchromatographie (LC) liegt.
Die hochempfindliche Spurenanalytik von Elementen und die Bestimmung der Element-Spezies in wässrigen Lösungen, speziell in komplexen Umweltproben, stellt eine große Herausforderung für die Analytik dar. Hierbei spielt die Entwicklung und Anwendung von Kopplungsmethoden (CE- bzw. LC-ICP-MS), mit denen beispielsweise im Bereich der Endlagerforschung oder Umweltanalytik neben der Spurenanalytik auch die Element-Speziation zwischen Metallionen und Komplexliganden untersucht wird, eine große Rolle.
Ein besonderer Schwerpunkt der Elementanalytik ist die Entwicklung von neuen innovativen Analysemethoden für schwierige Matrices. So wurde beispielsweise eine transiente ICP-MS Mess-Methodik entwickelt, mit der ohne besondere Probenvorbereitung salzhaltige Lösungen bis 300 g/L NaCl (das 20-fache der normalerweise möglichen Konzentration) mittels ICP-MS gemessen werden können.
Weitere Anwendungsbereiche und Forschungsgebiete der Elementanalytik liegen im Bereich des Gewässermonitoring (Quantifizierung, Speziation und Herkunft von Schadstoffen in Fließgewässern), im Bereich NanoBioMed (Spurenanalytik zum Nachweis der Anreicherung von Nanopartikeln in komplexen Matrices wie organischem Gewebe), bei der Entwicklung von Funktionswerkstoffen (Multielement-Screening und Leaching-Verhalten von metallbeschichteten antibakteriellen Oberflächen) und bei den Materialwissenschaften (Bestimmung und Überprüfung der chemischen Zusammensetzung, von Funktionalisierungsgraden und des Zersetzungsverhaltens von nanoskaligen Materialien) sowie in der Kooperation mit universitätsinternen und externen Partnern.
So ist die Elementanalytik zusammen mit dem Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe der UdS und in Kooperation mit dem Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin (AG Luft- und Raumfahrtmikrobiologie, DLR Köln) beteiligt an ESA Weltraumprojekten, bei denen beispielsweise auf der internationalen Raumstation ISS im Rahmen der Mission „Cosmic Kiss“ neuartige, mit Laserinterferenz strukturierte Material-Oberflächen exponiert und nach ihrer Rückkehr auf deren antimikrobielle Wirksamkeit auch mit elementanalytischen Methoden untersucht werden.
Weitere Informationen gibt es auch auf den Seiten der AG Kautenburger - Speziations- und Elementanalytik
Umweltanalytik
Der Bereich der Umweltanalytik an der UdS geht vornehmlich auf die Projekte der Gewässerüberwachung zurück. Die Arbeitsgruppe, bestehend aus Chemikern und Geographen, betreibt bereits seit vielen Jahren mobile Gewässergüte-Messstationen zur hochfrequenten Erhebung von Echtzeit-Messdaten verschiedener relevanter Güteparameter. Die Stationen werden im Auftrag des Ministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz des Saarlandes zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie und der damit verbundenen nationalen Gesetzgebung eingesetzt und dienen der chemischen und ökologischen Bewertung von kleinen und mittleren Fließgewässern im Saarland. Der Einsatz derartiger mobiler Messstationen und die Betrachtung der erhobenen Messwerte war bisher einzigartig in der Bundesrepublik, andere Bundesländer haben erst kürzlich mit der Planung solcher Stationen begonnen.
In der aktuellen Projekt-Phase wird der Parameterkanon entscheidend erweitert und neue Strategien der Auswertung entwickelt, um den steigenden Herausforderungen im Bereich der Umweltanalytik im Sinne des dedicated target monitoring gerecht zu werden und weitere Fragestellungen verfolgen zu können.
Darüber hinaus werden auch neue methodische Ansätze verfolgt, um die Evaluierung und Interpretation der Messdaten mit Hilfe multivariater Statistik (z.B. PCA /PARAFAC) und Künstlicher Intelligenz (KI) zu optimieren.
Weitere Informationen gibt es auch auf den Seiten des Gewässer Monitorings und der Arbeitsstelle Umweltanalytik.
Massenspektrometrie
Der Lehrstuhl, der dieses Forschungsgebiet vertritt, ist im Moment unbesetzt. Daher wird die Massenspektrometrie im Moment als Servicestelle, die allen Fachrichtungen der Universität des Saarlandes zugänglich ist, weitergeführt. Nähere Informationen sind auf der Homepage der Servicestelle Massenspektrometrie zu finden.