Institute of Mechanical Process Engineering and Mechanics

Optimierung der Probenahme von Partikeln während der Flammen-Spray-Pyrolyse mittels eine Hole-in-Tube-Sonde

  • chair:experimentelle Arbeit
  • type:Bachelor- oder Masterarbeit
  • time:nach Absprache
  • tutor:

    M.Sc. Mira Simmler

Die Flammen-Spray-Pyrolyse (FSP) ist ein Gasphasenprozess zur Herstellung von Nanopartikeln mit gezielten Eigenschaften. Dazu wird eine Lösung mit Metallionen (Precursor) in einer sauerstoffreiche Methanflamme zerstäubt. Die Ionen oxidieren, erste Partikel entstehen, wachsen an und bilden miteinander Agglomerate. Dieser Wachstumsprozess ist bisher noch nicht ausführlich untersucht worden, aber er ist maßgeblich für das Endprodukt.

Deshalb sollen Partikel mittels einer Sonde aus der Flamme extrahiert werden um sie dann zu charakterisieren. Bei der Sonde handelt es sich um ein Hole-in-Tube-Modell: durch ein temperaturbeständiges Edelstahlrohr mit einer kleinen Bohrung wird Druckluft geführt und mit einer Venturi-Düse am anderen Ende ein Vakuum erzeugt. So entsteht an der Bohrung ein Unterdruck, durch den die Partikel aus der Flamme eingezogen werden. Hier muss das richtige Verhältnis aus Zu- und Absaugvolumenstrom gefunden werden. Die Partikel können in unterschiedlichen Abständen vom Brennerboden aus der Flamme gezogen und dann auf einem Filter abgeschieden werden.

Danach kann die Charakterisierung mittels Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Transmissionselektronenmikroskopie oder dynamischer Lichtstreuung erfolgen.

Abbildung 1: Versuchsstand mit Brenner, Mass-Flow-Controllern, Spritzenpumpe und Abluftanschluss; rechts eingebettet: Foto der Spray-Flamme

 

Abbildung 2: schematischer Aufbau der Hole-in-Tube Sonde.

 

Kontakt:
M.Sc. Mira Simmler
Tel.: 0721/608-44141
E-Mail: mira.simmler∂kit.edu
Gebäude 30.48 (MZE), Raum 115 (1.OG)