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

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Garnweitner
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 136355929

Metalloxid-Nanopartikel sind heute Ausgangsstoffe für viele etablierte und neuartige Anwendungen. Sie können durch lösungsmittelbasierte Verfahren wie die nichtwässrige Sol-Gel-Synthese, die vor einigen Jahren vorgestellt wurde, 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 auf einzelne Systeme begrenzt. Dieses Forschungsvorhaben hat zum Ziel, systematische prozesstechnische Untersuchungen der nichtwässrigen Sol-Gel-Synthese von Nanopartikeln an zwei Modellsystemen durchzuführen und dadurch genaue Kenntnisse über den Einfluss der Prozessparameter auf die Partikelbildung zu erlangen. Dabei werden nicht nur die molekularen Mechanismen und die Partikelbildung untersucht, sondern auch die Reifung und Agglomeration der Partikel. Die experimentell ermittelten Daten dienen in der letzten Projektphase zur Erstellung eines Modells auf Basis der Methode der Populationsbilanzen, welches die Prozesse bei der Primär- und Sekundärpartikelbildung sowie den Einfluss der Prozessparameter wiedergeben und möglichst breite Anwendbarkeit besitzen soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen