Insitu-Untersuchung des Partikelbildungsprozesses in der Sprayflammen-Synthese an der Synchrotron-Quelle ANKA (CN)

  • Forschungsthema:experimentelle Arbeit
  • Typ:Masterarbeit
  • Datum:ab Februar 2022
  • Betreuung:

    M.Sc. Mira Simmler

Das Verfahren der Sprayflammen-Synthese (SFS) bietet die Möglichkeit, Nanopartikel von hoher Reinheit mit spezifischen Partikeleigenschaften herzustellen [1]. Aufgrund des schnellen und flexiblen Prozesses können verschiedenste Metalloxide in Abhängigkeit des flüssigen Präkursors für vielfältige Anwendungen in der Industrie erzeugt werden. Je nach Einsatz ist hier die Partikelgröße, spezifische Oberfläche, Oxidationszustand oder fraktale Dimension entscheidend.

Obwohl schon einige Modelle zum Partikelbildungs- und Partikelwachstumsmechanismus existieren, beruht die genaue Parametereinstellung für die SFS noch auf experimentellen Versuchen. Die Modelle können also die wechselseitige Abhängigkeit der Subprozesse voneinander sowie die Abhängigkeit der Produkteigenschaften von den Synthesebedingungen noch nicht vollständig beschreiben. Für ein tiefergehendes Verständnis der ablaufenden Prozesse in der Sprayflamme sind Informationen zu Größe und Form der Partikel in verschiedenen Stadien der Partikelbildung essentiell. Die nicht-invasive Strukturanalyse-Methode der Röntgenkleinwinkelstreuung (engl. Small Angle X-Ray Scattering, Abk.: SAXS) erlaubt eine in situ Analyse der Partikelcharakteristika in der Flamme. Hierzu soll der SFS-SAXS-Messstand an der Karlsruher Synchrotronstrahlungsquelle KARA (engl. Karlsruhe Research Accelerator) wieder in Betrieb genommen werden. Der Fokus liegt dabei auf der Optimierung des Messablaufs, sowie der Weiterentwicklung der Datenanalyse.

Abbildung 1: Versuchsstand für Sprayflammen-Synthese der Karlsruher Synchrotronstrahlungsquelle KARA ; rechts: Foto der Sprayflamme.

 

Kontakt:              M.Sc. Mira Simmler

Tel.: 0721/608-44141

E-Mail: mira.simmler∂kit.edu

Gebäude 30.48 (MZE), Raum 115 (1.OG)