In situ Analyse des Wachstums und der Morphologie von Nanopartikeln in der Flüssigphase durch Einsatz der Röntgenkleinwinkelsteuerung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hermann Nirschl
• Subject Area: Mechanical Process Engineering
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 197226765

Bei der Herstellung innovativer nanoskaliger Produkte nehmen Sol-Gel Prozesse eine besondere Stellung ein. Sie sind aufgrund ihrer energiesparenden Prozessführung und den Methoden der modernen Prozesskontrolle sowohl für die Industrie als auch für die Grundlagenforschung sehr interessant. Ein sehr verbreitetes Produkt eines Sol-Gel Prozesses sind die nach Stöber synthetisierten SiO2 Partikeln. Bei geeigneter Wahl der Prozessbedingungen ist die Herstellung von nahezu monodispersen, nicht aggregierten Partikeln über einen weiten kolloidalen Größenbereich möglich. Um das Potential des Stöber Verfahrens noch besser nutzen zu können, ist es notwendig, die ablaufenden Prozesse besser zu verstehen. Hierfür ist eine Analyse der Partikelbildung und des Partikelwachstums während der Reaktion von enormer Bedeutung. Eine sehr gute Methode für die Charakterisierung der Partikeln ist die Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS). SAXS ist eine zerstörungsfreie Messmethode und erlaubt eine simultane Ermittlung zahlreicher Partikel charakterisierender Parameter wie z.B. Primärpartikeldurchmesser, Agglomeratdurchmesser, fraktale Dimension, spezifische Oberfläche oder den Durchmesser von Mikroporen. Im Zentrum des hier beschriebenen Projektes steht daher die in situ Analyse des Wachstums und der Morphologie von Nanopartikeln in einem Sol-Gel Prozess unter dem Einfluss veränderter Reaktionsbedingungen durch Einsatz der Röntgenkleinwinkelstreuung.

• DFG Programme: Research Grants