Quantifizierung der Mischungszone und Intensivierung des Mischungsprozesses von zwei Nanopartikel erzeugenden Flammen zum Design von Heterokontakten
Projektleitung:
Prof. Dr.-Ing. habil. Udo Fritsching
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien IWT
Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz M?dler
Universit?t Bremen
Die gezielte Kombination von zwei Nanomaterialien mit einem funktionellen Heterokontakt ist für diverse Anwendungen in den Bereichen Katalyse, Batterien und Nanomedizin von entscheidender Bedeutung für die Produkteigenschaften. ?ber die Kombination von zwei Nanopartikel erzeugenden Flammen mittels Doppelflammen-Sprüh-Pyrolyse (DFSP) ist eine solche Kombination zur Bildung von funktionellen Heterokontakten in Aggregaten m?glich. Die Produkteigenschaften k?nnen durch die Prozessparameter wie Interaktionsdistanz und Interaktionswinkel zwischen den beiden Flammen angepasst werden. Um Produkteigenschaften jedoch gezielt zu verbessern ist ein detailliertes Verst?ndnis der relevanten Partikel- und Aggregatbildungsprozesse notwendig, welche sich in einem limitierten Bereich - der Mischungszone - abspielen.
Ziel dieses Projektes ist es diese Mischungszone experimentell und mittels CFD-Simulationen zu identifizieren und zu charakterisieren um anschlie?end den Einfluss der Prozessparameter Interaktionsdistanz und Interaktionswinkel auf die Mischungszone herauszuarbeiten. Um den Mischungsprozess über die bisherigen M?glichkeiten der DFSP hinaus zu intensivieren werden mit der ?nderung des Zerst?uber-Gasdrucks an der Düse und einer Ultraschall-Intensivierung der Mischungszone zwei neue Ans?tze zur Prozessintensivierung erforscht. ?ber eine Bewertung des Mischungszustandes der Partikel erwarten wir grundlegende Zusammenh?nge zwischen Produkteigenschaften und den relevanten Gr??en des Mischungsprozesses in der Mischungszone sowie den Prozessparametern zu identifizieren. Dieses würde zu einem verbesserten Prozessverst?ndis sowie der M?glichkeit einer gezielten Anpassung von Prozessparameter beitragen und insbesondere der steigenden Komplexit?t für Materialkombinationen aus drei Flammen gerecht werden.