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Studentische Arbeiten Nanomaterialien


Selektive Oberflächenfunktionalisierung von Nanopartikeln zur Herstellung von Nanokompositen für den Faser- verbundleichtbau

Funktionalisierte Nanopartikel, eingebettet in Polymere oder Gläser, können die mechanischen, thermischen und optischen Ausgangseigenschaften der Matrices erheblich verbessern. Die hieraus resultierenden Nanoverbundwerkstoffe kommen in der Luft- und Raumfahrt, in Displays oder anderen High-Tech Schichten zum Einsatz.
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Herstellung von LiNbO3-Nanopartikeln zur Verwendung in Li-Festköperbatterien

Festkörperbatterien (All-Solid-State Batterien) bieten das Potential für zukünftige Energiequellen in der Elektromobilität. Die Festkörperbatterie besitzt einen festen Elektrolyten und weist eine höhere Energiedichte sowie Sicherheit als
herkömmliche Li-Ionen-Zellen auf. Für die technische Realisierbarkeit gibt es einen aktuellen Forschungs- und Entwicklungsbedarf. mehr

Herstellung von Kathodenkompositen für All-Solid-State Batterien

Durch ein optimiertes Design an der Oberfläche der Kathodenkomposite kann die Verarbeitbarkeit von Zwischenprodukten erleichtert werden. Die Realisierung von Nanopartikel-Dünnschichten können u.a. zur Verbesserung der Stabilität gegen
Feuchte und Lagerfähigkeit beitragen, sodass die ionische und die elektrische Leitfähigkeit erhalten bleibt. mehr

Konstruktion und Inbetriebnahme einer 2D-Gelelektrophorese zur Fraktionierung von Nanopartikeln

Monodisperse Nanopartikel mit einheitlichen Eigenschaften hinsichtlich ihrer Größe und Morphologie sind bereits heute z.B. für optische Anwendungen relevant (bspw. QLED-TV). Es soll eine 2-dimensionale Gelelektrophorese-kammer mit zwei überlagerten elektrischen Feldern konstruiert und in Betrieb genommen werden, um die erfolgreiche 1D-Trennung mehrdimensional zu ermöglichen. mehr

Bioabbaubare High-Tech Polymerkomposite

Bioabbaubare Funktionswerkstoffe können aus Faserverbundwerkstoffen, Nanokompositen oder einer Mischung beider entstehen. Durch unterschiedliche Komponentenmischungen können die mechanischen, thermischen, elektrischen und optischen Eigenschaften solcher neuartigen Komposite stark verbessert werden. Hierbei ist die vollständige Bioabbaubarkeit aller Teilkomponenten gewährleistet. mehr

Farb-Coatings für transparente High-Tech-Schichten

Im Rahmen dieser Arbeit sollen verschiedene Nanopartikel im Top-Down- (Rührwerkskugelmühle) oder Bottom-Up-Prozess (chem. Synthese) hergestellt, funktionalisiert und untersucht werden, um in einem darauffolgenden Schritt auf Gläser aufgebracht zu werden. Dabei sind im Besonderem die Grenzflächeneigenschaften zwischen Feststoff und Suspensionsmedium zu beachten, um das gewünschte Farb- und Beschichtungsergebnis zu erhalten. mehr

Synthese von ZnO-Nanopartikeln und anschließende Auftrennung mittels Gelelektrophorese

Im Rahmen dieser Arbeit sollen ZnO-Nanopartikel in unterschiedlichen Größen und Formen (s. Abb. 2) hergestellt und charakterisiert werden. Im Folgenden sollen die Partikel gezielt funktionalisiert und ggf. das Gel durch Additive passiviert werden, um hohe Trennschärfen zu realisieren und Einfluss auf die elek. Mobilität µE zu nehmen. mehr

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

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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


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte
Wirkprinzipien nanoskaliger Matrixadditive für den Faserverbundleichtbau mehr

Synthese und Prozessierung maßgeschneiderter AZO-Nanokristalle mehr

Fraktionierung von Nanopartikeln durch präparative Gelelektrophorese mehr

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

Prozesskette-Eigenschafts-Beziehungen einer nanopartikulären Beschichtung mehr

Abgeschlossene Projekte

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

Kleinmolekül-Stabilisierung von Metalloxid Nanopartikeln mehr

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

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