Studentische Arbeiten Nanomaterialien

Die Zukunft der Elektromobilität – All-Solid-State Batterien

Festkörperbatterien bieten das Potential für zukünftige Energiequellen in der Elektromobilität. Die Festkörperbatterie wird allgemein als All Solid State Batterie (ASS) bezeichnet, welche einen festen Elektrolyten besitzt. Diese Zellen sind etwa halb so schwer wie NMC Zellen und vom Aufbau kleiner, sodass die bisherigen Reichweiten verdoppelt werden können. Für die technische Realisierbarkeit gibt es einen aktuellen Forschungs- und Entwicklungsbedarf. mehr

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Herstellung, Charakterisierung und Funktionalisierung von Quantenpunkten

Die Arbeit umfasst unter anderem die Synthese monodisperser Halbleiternanopartikel mit unterschiedlichen Größen mittels ‚bottom-up‘-Verfahren, sowie deren Charakterisierung mittels Absorptions- und Fluoreszenzspektroskopie, dynamische Lichtstreuung, Röntgen-kleinwinkelstreuung (SAXS) und Transmissionselektronmikroskopie (TEM). Die zentrale Fragestellung beschäftigt sich mit dem Einfluss des umgebenden Mediums auf die einzelnen Methoden und deren Korrelation. mehr


Einbettung von Nanopartikeln in transparenten Schichten für den Faserverbundleichtbau und als neuartige Farbpigmente

Funktionalisierte Nanopartikel, eingebettet in Polymere oder Gläser, können die mechanischen, thermischen und optischen Eigenschaften solcher neuartigen Nanokomposite stark verbessern. Diese Nanoverbundwerkstoffe kommen hierbei in der Luft- und Raumfahrt, in Displays oder anderen High-Tech Schichten zum Einsatz.
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Chemische Funktionalisierung von Fe2O3-Nanopartikeln für die Analytik von Protein-Biomarkern

Metallische und magnetische Nanopartikel (NP) bieten zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der biochemischen Analytik und der medizinischen Diagnostik. Durch die Funktionalisierung ihrer Oberfläche lassen sich chemische und optische Eigenschaften von Nanopartikeln für spezifische analytische Aufgaben anpassen. mehr

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Synthese und Anwendung von magnetischen Quantenpunkten

Zur Realisierung immer komplexerer Anforderungen, bspw. bei der Miniaturisierung und Leistungssteigerung von elektronischen Geräten, werden multifunktionale Materialien mit kombinierten Eigenschaften unerlässlich. Im Fokus aktueller Forschungen stehen insbesondere Quantenpunkte (quantum dots) auf Grund ihrer einzigartigen größenabhängigen optischen und elektrischen Eigenschaften, sowie superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (SPIONs). mehr

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Laseraktive Nanopartikel/-komposite

Für die Entwicklung neuartiger Kunststofflaser soll der Einsatz von Nanopartikeln bzw. Nanokompositen evaluiert werden. Ziel ist es, diese zur Herstellung aktiver Polymerfasern (POFs) einzusetzen. mehr

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Herstellung magnetischer Nanoferrite mittels nicht-wässriger Sol-Gel Synthese

Magnetische Nanopartikel finden in vielen Applikationen der Biomedizin sowie in elektronischen Bauteilen Verwendung. Mit Hilfe unterschiedlicher Nanoferrite sowie variierender Partikelgrößen können dabei die magnetischen Eigenschaften gezielt eingestellt und der jeweiligen Anwendung optimal angepasst werden.
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Untersuchung des Agglomerationsverhaltens während der Nanopartikelsynthese

Die gezielte Herstellung von Nanopartikeln verlangt ein tiefgründiges Prozessverständnis, welches im Rahmen dieser Arbeit, mit dem Hauptaugenmerk auf dem Agglomerationsverhalten während der Partikelsynthese, erlangt werden soll. Hier für stehen zwei Reaktorsysteme zur Verfügung, welche sowohl für online als auch offline Analysetechniken geeignet sind. mehr

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Etablierung einer kontinuierlichen Nanopartikelsynthese im Mikrofluidsystem

Metalloxid Nanopartikel sind hochinteressante Materialien für die Realisierung von neuartigen und verbesserten Produkteneigenschaften. Diese finden in sogenannten Hochleistungskeramiken in der Zahnmedizin oder sogenannten Nanokompositen für Leichtbaumaterialien schon heute Anwendung. mehr

Lehre_sa_nano_tp_MS_01 Herstellung multifunktionaler Dünnschichten aus nanopartikulären Bausteinen

Durch das konstante Bestreben nach immer kleineren und leistungsfähigeren elektrischen Geräten werden stetig höhere Ansprüche an die verwendeten Materialien gestellt. Dabei spielen insbesondere hochgeordnete Nanostrukturen, die einzigartige physikalische Eigenschaften aufweisen, eine bedeutende Rolle. mehr

Lehre_SA_Nano_PiS_Minireaktor2_0516 Weiterentwicklung eines Miniaturreaktors für die Nanopartikelsynthese

Für die prozesstechnische Untersuchung wurde in vorrausgehenden Arbeiten ein Miniaturreaktorsystem entwickelt, welches über ein Schauglaspaar die Vorgänge im Reaktor mittels eines Laser-Detektor-Systems zugänglich macht. Dieser Reaktor soll nun durch ein By-Pass- System erweitert werden, um die Reaktionsmischung in durch eine externe Quarzzelle zu leiten und somit für verschiedene Messtechniken zugänglich zu machen. mehr

Lehre__Sa_Nano_PiS_0415 Untersuchung der frühen Partikelbildung während der nichtwässrigen Sol-Gel-Synthese

Die nichtwässrige Sol-Gel-Synthese bietet eine gute Alternative zu Herstellung von Metalloxid-Nanopartikeln und zeichnet sich durch milde Prozessbedingungen und eine gute Kontrollierbarkeit aus. In vorrausgehenden Arbeiten wurde der ablaufende Reaktionsmechanismus und die partikelbildenden Vorgänge weitgehend aufgeklärt. mehr

Experimentelle Bestimmung der Prozessparameter bei der Zirkoniumoxid-Nanopartikelsynthese

Die nichtwässrige Sol-Gel-Synthese ist eine effektive Methode, um gezielt Nanopartikel mit gewünschten Produkteigenschaften herzustellen. Gegenüber herkömmlichen Verfahren bietet die nichtwässrige Sol-Gel-Synthese den Vorteil, dass sie unter relativ milden und kontrollierbaren Reaktionsbedingungen durchgeführt werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit sollen prozesstechnische Untersuchungen mit dem System Zirkoniumoxid durchgeführt werden. mehr

Nichtleitende Nanokomposite mit hoher Wärmeleitfähigkeit und Stabilität

Auf Grund ihres geringen Elastizitätsmoduls, sowie einer geringen elektrischen Leitfähigkeit finden Polymere in einer Vielzahl von elektrischen Geräten Anwendung als Isolatoren. Darüber hinaus weisen sie eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, wodurch in Wärme dissipierte Energie nicht oder nur bedingt von den jeweiligen Systemen abgeführt werden kann. Zur Verbesserung dieser Eigenschaft ist die Einbettung von Nanopartikeln in die bestehende Polymerstruktur vorgesehen. mehr

Prozesstechnische Untersuchung der Synthese von Metalloxid-Nanopartikeln

Durch die systematische prozesstechnische Untersuchung der Synthese sollen genaue Kenntnisse über den Einfluss der Prozessparameter wie Temperatur, Druck, Füllgrad und Konzentration auf die Partikelbildung sowie die wichtigsten Produkteigenschaften erhalten werden. Die Synthese wird in einem 1L-Edelstahlautoklaven durchgeführt, welcher mit einem Probenahmesystem sowie einem Temperatur- und Drucküberwachungssystem ausgestattet ist. mehr


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte

Nanopartikuläre Dünnschichten für Feststoff-Kathodenkomposite in Festkörperbatterien mehr

ElektroBak – Innovative Materialien und Konzepte für mikrobielle elektrochemische Systeme mehr

Herstellung multifunktionaler Nanokomposit-Dünnschichten unter Verwendung nanopartikulärer Bausteine mehr

Biokompatible Eisenoxid-Nanopartikel zur in-situ-Magnetseparation von Bioprodukten mehr

Kleinmolekül-Stabilisierung von Metalloxid Nanopartikeln mehr

Prozesstechnische Untersuchung der Synthese von Metalloxid-Nanopartikeln durch nichtwässrige Sol-Gel-Verfahren mehr

Prozesskette-Eigenschafts-Beziehungen einer nanopartikulären Beschichtung mehr

Abgeschlossene Projekte

Protein-Aufreinigung mit funktionalisierten magnetischen Nanopartikeln mehr

AiF – CleanCoat: Entwicklung langzeitbeständiger, transparenter, photokatalytisch aktiver Schichtsysteme auf Glas und Kunststoffen mehr

GEENI – Herstellung maßgeschneiderter nanostrukturierter Aktivmaterialien mehr