Einer der ersten Indikatoren, um festzustellen, ob ein Material oder Produkt NANO enthält – und damit potenziell als Nanomaterial bezeichnet werden kann – ist seine spezifische Oberfläche. Da es sich bei Nanopartikeln um sehr kleine Partikel handelt, ist ihr Verhältnis von Oberfläche zu Volumen sehr hoch. Daher weisen Nanopartikel im Vergleich zu Partikeln in Mikrometergröße auch eine relativ große Oberfläche pro Masseneinheit auf. Die Europäische Kommission hat Richtlinien zur Identifizierung von Nanomaterialien herausgegeben. Die potenzielle Klassifizierung von Nanomaterialien basiert auf der spezifischen Oberfläche von Nanopartikeln in Verbindung mit der Partikelmorphologie.
Die spezifische Oberfläche von porösen, nicht porösen Materialien und auch von Materialien mit Nanopartikeln kann hervorragend mit der BET-Analyse durch physikalische Gasadsorption von Stickstoffgas bei einer Analysetemperatur von 77 K gemessen und quantifiziert werden. Die so erhaltene spezifische Oberfläche wird oft als BET-Oberfläche bezeichnet und die spezifische BET-Oberfläche wird in m2/g ausgedrückt. Um jedoch mögliche Unterschiede in den Dichtewerten von Nanomaterialien und Nanopartikeln auszuschließen, wird die tatsächliche Dichte in die spezifische Oberfläche einbezogen und daraus die sogenannte volumenspezifische Oberfläche (VSSA) gebildet, die dann in m2/m3 ausgedrückt wird. Die wahre Dichte jedes Materials und auch von Nanomaterialien und Nanopartikeln kann durch Helium-Pyknometrie oder Stickstoff-Pyknometrie gemessen werden.
Abhängig von der Partikelform hat die Europäische Kommission Richtlinien zur Identifizierung von Nanomaterialien veröffentlicht, die besagen, dass ein Material, das potenziell aus Nanopartikeln besteht und eine volumenspezifische Oberfläche im Bereich von VSSA > 20 m2/m3 bis VSSA > 60 m2/m3 aufweist, als Nanomaterial gilt. Andererseits werden niedrige Grenzwerte von VSSA < 6 m2/m3 bis zu VSSA < 24 m2/m3 verwendet, um zu dem Schluss zu kommen, dass ein Material KEIN Nanomaterial ist. Wenn hohe VSSA-Werte festgestellt werden, sollten bestätigende Techniken wie Elektronenmikroskopie, differentielle Zentrifugalsedimentation und/oder dynamische Lichtstreuung verwendet werden.
Bitte beachten Sie, dass poröse Materialien leicht einen hohen Wert für die volumenspezifische Oberfläche aufweisen können, obwohl sie keine Nanopartikel enthalten und somit KEIN Nanomaterial sind! Dementsprechend wird die spezifische Oberfläche meist als Screening-Parameter für die erste Identifizierung von Nanomaterialien verwendet.
