Hochgradige Reinigung mesoporöser Partikel mit überlagertem elektrischem Feld

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hermann Nirschl
• Subject Area: Mechanical Process Engineering
• Term: from 2008 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 92219716

Durch die rasche Entwicklung in der Partikelsynthese in den letzten Jahren können Partikel mit sehr großer spezifischer Oberfläche erzeugt werden. Innenporöse Partikel oder aus nanoskaligen Primärpartikeln bestehende Agglomerate besitzen im Vergleich zu kompakten Partikeln gleicher Größe viele vorteilhafte Eigenschaften, die zu einem sehr breiten Anwendungsbereich dieser Partikel führen, wie z.B. in der Chromatographie, in der katalytischen Reaktionstechnik, in der Bio- und pharmazeutischen Industrie. Die komplexe Innenporenstruktur ermöglicht allerdings nicht nur die Erzeugung der gewünschten Produkteigenschaften, sondern stellt eine große Herausforderung für eine eventuell notwendige Aufreinigung dieser Partikel dar. Bedingt durch das Herstellungsverfahren befinden sich meist zahlreiche unerwünschte Substanzen in der inneren Hohlraumstruktur der Partikel, wie beispielsweise Precursoren, Restlösungsmittel und Salze, die vor der technischen Anwendung dieser Partikel unbedingt entfernt werden müssen, da sie sonst die Produkteigenschaften verändern. Existierende Waschverfahren erzielen bei ausreichendem Produktdurchsatz häufig einen unzureichenden Reinheitsgrad, während alternative Verfahren zwar eine hohe Reinheit ermöglichen, dafür aber unwirtschaftliche Mengen an Aufreinigungsflüssigkeit, eine sehr lange Prozessdauer und/oder einen hohen apparatetechnischen Aufwand erfordern.Das vorliegende Vorhaben präsentiert ein neues, innovatives Aufreinigungsverfahren, das auf dem Prinzip der Filterkuchendurchströmungswäsche basiert und eine Überlagerung mit einem elektrischen Feld ausnutzt. Durch Anlegen einer alternierenden, elektrischen Spannung werden ionische Verunreinigungen zusätzlich zur Diffusion aus schwer zugänglichen Bereichen der inneren, nanoskaligen Struktur heraustransportiert. Sobald diese in die gut zugängliche, makroskopische Kapillarstruktur gelangen, können sie konvektiv mittels Durchströmung schnell und effektiv ausgewaschen werden.

• DFG Programme: Research Grants