Third party funded individual grant
Start date : 01.01.2018
End date : 31.03.2021
Zusammenfassung (Deutsch)
Die Produkteigenschaften von Nanopartikeln aus der Sprayflammensynthese (SFS) hängen neben ihrer Zusammensetzung wesentlich von der Partikelmorphologie ab. Das Projekt untersucht mit fortgeschrittenen laseroptischen Methoden Partikelwachstum und -aggregation und korreliert die Partikeleigenschaften mit den Randbedingungen der Synthese (Prekursorart, -konzentration, Lösungsmittel, Volumenströme) und kann so einen wesentlichen Beitrag zum Prozessverständnis leisten.
Das Verfahren des Wide-Angle Light Scattering (WALS) wird weiterentwickelt und an die Randbedingungen der SFS angepasst, so dass erstmals eine Methode bereitgestellt wird, welche Partikeleigenschaften (wesentlich Gyrationsradius und weitere morphologische Kenngrößen) mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung in situ erfassen kann. Die WALS-Technik wird zur Auswertung von Tröpfchengrößen erweitert mit dem Ziel, über einen weiten Bereich der Flamme simultan Größenparameter von Partikeln und Tröpfchen zu messen. In Reihen-Untersuchungen am SpraySyn-Standardbrenner des SPP 1980 unter Variation der Randbedingungen können diese Parameter somit effizient erfasst, mit den Randbedingungen korreliert und damit ein umfassender Datensatz für die Analyse der SFS bereitgestellt werden. Exploratorische Untersuchungen an den im SPP relevanten Partikelsystemen sollen die Frage klären, für welche Materialien ein Einsatz der Laser-Induced Incandescence (LII) zur Messung der Primärteilchengröße möglich ist, die in einer späteren Phase kombiniert mit der WALS-Technik angewendet werden soll.
Für das Projekt wurde zusätzlich zu dem Austausch mit dem Zentralprojekt eine Reihe von Kooperationen vereinbart, um das Verständnis der Prozesskette als übergeordnetes Ziel des SPP zu verbessern. Insbesondere sollen - u.a. auf Simulationen numerisch arbeitender Gruppen gestützt - bei denjenigen Prozessbedingungen detaillere Untersuchungen mit WALS durchgeführt werden, für die kleine Änderungen der Ausgangsbedingungen zu deutlichen Änderungen im SFS-Prozess führen.