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

Projektbearbeitung: Pierre Stolzenburg

Metalloxid-Nanopartikel sind heute Ausgangsstoffe für viele etablierte und neuartige Anwendungen. Sie können durch lösemittelbasierte Verfahren wie die nichtwässrige Sol-Gel-Synthese unter sehr guter Kontrolle und Reproduzierbarkeit hergestellt werden. Der industrielle Einsatz dieser Methoden wird bislang aber durch das Fehlen von prozesstechnischem Wissen über diese Methoden verzögert. Die generellen Zusammenhänge zwischen Partikeleigenschaften und Prozessparametern sind nicht bekannt, und auch das Wissen über die Mechanismen und Kinetik der Partikelbildung ist sehr begrenzt. Ziel dieses DFG-geförderten Forschungsprojekts ist es daher, systematische prozesstechnische Untersuchungen der nichtwässrigen Sol-Gel-Synthese von Nanopartikeln durchzuführen und dadurch genaue Kenntnisse über den Einfluss der Prozessparameter auf die Partikelbildung zu erlangen. Die wichtigsten Produkteigenschaften sollen aus der Kinetik der Bildungsreaktion heraus erklärt werden, um ein grundlegendes Verständnis der Partikelbildung zu erlangen und dadurch letztlich eine vorhersagbare, rationale Synthese der Nanopartikel und auch die theoretischen Modellierung der Partikelbildung zu ermöglichen. Die Synthese wird hierfür auf unterschiedlichen Skalen, vom 45 mL-Laborautoklaven bis zum 1 L-Reaktor, durchgeführt.

 

Literatur zum Projekt:

M. Zimmermann, G. Garnweitner; Spontaneous water release inducing nucleation during the nonaqueous synthesis of TiO2 nanoparticles, CrystEngComm, 2012, 14, 8562-8568


AG – Mitarbeiter

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