Formulierung von Hetero-Aggregaten in kontinuierlich betriebenen Flie?bett-Gegenstrahlmühlen
Projektleitung :
Prof. Dr.-Ing. Andreas Bück
Friedrich-Alexander-Universit?t Erlangen-Nürnberg
Dr. rer. nat. Jochen Schmidt
Friedrich-Alexander-Universit?t Erlangen-Nürnberg
Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines skalierbaren und kontinuierlich betriebenen Formulierungsprozesses für Hetero-Aggregate in Flie?bettgegenstrahlmühlen. Ausgehend von trockenen Nanopartikeln soll ein Alternativprozess zu Flammensprühpyrolyse- und Aerosolprozessen etabliert werden. Die Funktionalisierung der Hetero-Aggregate wird in der eingestellten Zusammensetzung und Verteilung von Hetero-Kontakten begründet sein, die über Mischung auf der Prim?rpartikelskala (~ 10 nm) erzeugt werden. Die Prozessmodellierung ist ein integraler Bestandteil des Projektes: Erstens, um die Prozessfunktion (im Rumpfschen Sinne) des Formulierungsprozesses zu etablieren. Zweitens, um Werkzeuge für modellbasierte Onlinemessung, Prozessoptimierung und -regelung zu entwickeln. Eine umfassende Charakterisierung der Eigenschaften der Hetero-Aggregate bildet die Verbindung zwischen Experiment und Simulation. Neben der Aufkl?rung der Materialfunktion des Formulierungsprozesses erm?glicht sie iterativ den Abgleich und die Verbesserung der Prozessmodelle und der experimentellen Versuchsplanung. Die Ziele der ersten F?rderperiode sind:
- Etablierung und experimentelle Untersuchung eines kontinuierlichen Formulierungsprozesses für bin?re Hetero-Aggregate
- Entwicklung eines multiskaligen Mehrphasenmodells für diesen Prozess
- Untersuchung der system-theoretischen Eigenschaften des Prozesses als Voraussetzung für die Prozessoptimierung und -regelung des Formulierungsprozesses
- Aufkl?rung optischer, elektronischer und photochemischer Eigenschaften von Heteroüberg?ngen und Hetero-Aggregaten auf der Ebene des Partikelensembles
- Verknüpfung des Ensembleverhaltens der Aggregate mit Merkmalen einzelner Aggregate, wie deren Bandlückencharakteristik und Zusammensetzung (über SEM / EDX)
- Bestimmung der mechanischen Eigenschaften einzelner Hetero-Aggregate und Entwicklung des Zusammenhangs zwischen Eigenschaften, Struktur und Prozessbedingungen.
Projektübergreifende Zusammenarbeit im Schwerpunkt wird angestrebt, insbesondere in den Bereichen Eigenschaftscharakterisierung (zum Beispiel TEM, Elektronentomographie), Modellierung der Aggregatbildung auf Prim?rpartikelskalen (zum Beispiel diskrete Elemente-Methoden) und den Vergleich von Prozesstechnologien. Der Fokus der zweiten F?rderphase ist auf den ?bergang zu Mehrkomponenten-Aggregaten gerichtet. Diese sollen über eine kontinuierliche, 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育stufige Prozessführung generiert werden. Neue Messmethoden und -protokolle sollen entwickelt werden um den zus?tzlichen Gestaltungsspielraum, der durch zus?tzliche Hetero-Kontakte geschaffen wird, quantifizieren zu k?nnen. ?First principles“-Modelle sollen für diese Prozessvarianten in Hinblick auf Prozessoptimierung und -regelung erweitert und um datengetriebene Teilmodelle erg?nzt werden.