Wissenschaftlicher Newsletter | Februar 2021

🏛 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau 

Im vergangenen Jahr wurde das elektrochemische Verhalten von Glyphosat mithilfe von Gold- und Platinelektroden in verschiedenen Elektrolyten untersucht. Es wurden Fortschritte bei der Suche nach der geeigneten Elektrodenoberfläche und dem geeigneten Elektrolyten für den optimalen Nachweis von Glyphosat und seinem Metaboliten AMPA erzielt. Darüber hinaus wurden mikrofluidische Experimente zur kontinuierlichen Online-Glyphosatmessung durchgeführt. In letzter Zeit wurden Protokolle für molekular geprägte Festphasenextraktionssäulen (SPE) für den Glyphosatnachweis in Trinkwasser mit nachgeschalteter elektrochemischer Abtastung entwickelt.

🏛 Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW 

Wir haben die NMR-Experimente mit Niederfeld-NMR und tragbaren Instrumenten zum Nachweis von Glyphosat und Atrazin fortgesetzt. Zusätzlich haben wir Magnetmodelle mit FEMM und Python simuliert. Es wurden zwei Geometrien von Magneten (Halbach- und Ringmagnete) untersucht. Beide Geometrien zeigten eine gute Homogenität ihres Magnetfeldes, um NMR durchzuführen. Es wurden Prototypen gebaut und charakterisiert, um die Modellgenauigkeit zu validieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Magnete noch angepasst werden müssen, um die erforderliche Homogenität zu erreichen.

🏛 Hochschule Furtwangen University 

Das Systemdesign für die Integration von drei Sensoren wurde weiter optimiert. Die aus den Konzentratoren kommenden Flüssigkeitsproben werden direkt zu den Sensoreinheiten zugeführt. Um das Konzept auf einer Mikrofluid-Plattform zu realisieren, wurde Glas als Trägermaterial gewählt und die verschiedenen Methoden für die Mikrofabrikation von Glas erforscht. Unter mehreren Methoden wurde das nasschemische Ätzen des Glassubstrats mit 49% Flusssäure ausgewählt. Darüber hinaus wurden für das tiefe Ätzen von Glaswafern, die amorphe Silizium-Dünnschichten (a:Si:H), die mit „Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition“ (PECVD) beschichtet wurden, als harte Maskierungsschichten verwendet. Aus den vorläufigen Tests geht hervor, dass eine spezielle unterbrochene zyklische Abscheidungstechnik („Interrupted Cyclic Deposition“) zur Abscheidung von a-Si:H-Filmen (ca. 300 nm dick) mit minimaler Pinhole-Dichte führte. Darüber hinaus wurde eine interne bilaterale Kooperation mit der Gruppe von Prof. Luc Hebrard zur Simulation der Homogenität des µNMR-Sensorik innerhalb der Mikrokanäle begonnen.

🏛 Technische Universität Kaiserslautern 

In den letzten Monaten wurden die Arbeiten zur Entwicklung von Adsorbermaterialien fortgesetzt, die die Anreicherung von Glyphosat aus Wasser erlauben. Durch Variation der Monomere, Copolymere und Polymerisationsbedinungen wurde der Einfluss der Zusammensetzung der Polymere auf die Adsorbereigenschaften untersucht. In diesen Zusammenhang wurde ein NMR spektroskopischer Assay entwickelt, der die Quantifizierung der Glyphosatadsorption gestattet. Erste Materialien wurden erhalten, die Glyphosat binden, wenn auch noch nicht mit einer vergleichbaren Effizient, wie die kommerziellen Materialien.

🏛 Université de Strasbourg

In diesem letzten Jahr des WPS-Projekts haben wir den elektronischen Teil unseres optischen Analysesystems (OAS) verbessert und den optischen Teil implementiert. Wir haben auch eine Reihe von Tests durchgeführt, um unser System zu bewerten, bei denen wir die Fluoreszenzlebensdauer von Fluorescein in einer wässrigen Lösung bei verschiedenen Konzentrationen gemessen haben. Anschließend begannen wir, unser Analysesystem auf den Schadstoff Benzopyrenschadstoff im Wasser anzuwenden.