Optische Untersuchungen der Flammen-Sprüh-Pyrolyse

Bei diesem Forschungsvorhaben wird der Flammensprühpyrolyse-Prozess zur Nanopartikelsynthese mittels verschiedener optischer Messtechniken untersucht. Die Flammensprühpyrolyse wird vor allem in der Forschung und Industrie aufgrund der leichten Handhabung, Vielseitigkeit, Kosteneffizienz und Skalierbarkeit für die Synthese verschiedenster funktioneller Nanomaterialen wie beispielsweise TiO₂, SiO₂, In₂O₃ oder ITO verwendet. Die Eigenschaften der synthetisierten Nanopartikel wie die Partikelgröße, Morphologie und Kristallinität werden maßgeblich durch die Syntheseparameter beeinflusst. Die Untersuchungen umfassen die gesamte Prozesskette, angefangen bei den Spray- und Tröpfchenparametern über die Zonen der Nukleation bis hin zur Aggregation der Partikel. Einer der wichtigsten Prozessparameter in der Flammensprühpyrolyse stellt die Flammentemperatur dar, die z.B. mittels CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scattering) oder der Zwei-Linien Atomfluoreszenz (TLAF, Two-Line Atomic Fluorescence) bestimmt werden kann.

Insgesamt dienen die messtechnischen Untersuchungen als Grundlage für Simulationsmodelle, um zukünftig die Partikeleigenschaften gezielt durch die Syntheseparameter einstellen zu können.

Literatur