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Fällung von Bariumsulfat Nanopartikeln in Mikroemulsionen: Experimente und Modellierung

Autor :Dendy Adityawarman
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau
Datum :10.04.2007
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00005747
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Die Gestaltung von technischen Prozessen zur kontrollierten Synthese von Nanopartikeln ist heutzutage ein sehr wichtiger Aspekt der Nanotechnologie. Diese Arbeit befasst sich dabei im Speziellen mit der ingenieurwissenschaftlichen Frage¬stellung, wie die Eigenschaften von Bariumsulfat-Nanopartikeln (BaSO4) gezielt mit Hilfe der Mikro¬emulsionsfällung beeinflusst werden können. Aufgrund des komplexen Phasen¬verhaltens von Mikroemulsionen sind eingehende Voruntersuchungen zur Be¬stimmung des Mikro¬emulsionsbereiches notwendig, wobei sowohl die reine Mikro¬emulsion bestehend aus Wasser, Cyclohexan und dem nicht-ionischen technischen Tensid Marlipal O 13/40 als auch die Mikroemulsion zusammen mit den im Wasser gelösten Reaktanten (BaCl2 und K2SO4) analysiert werden muss. Durch den Einsatz von dynamischer Lichtstreuung (DLS) zur Bestimmung der Tropfengröße und Viskositäts¬messungen zur Analyse der inneren Fluidstruktur konnten eindeutige Existenzbereiche der Mikroemulsion für den gesamten benötigten Konzentrationsbereich der Reaktanten identifiziert werden. Die eigentliche Fällungsreaktion ist in einem standardisierten Rühr¬kessel¬reaktor in halb¬kontinuierlicher Betriebsweise durchgeführt worden. Die Mikro¬emulsionen im Reaktor und im Reaktorzulauf enthielten dabei jeweils einen gelösten Reaktanten, so dass erst durch den Tropfenaustausch im Reaktor die Fällungsreaktion eingeleitet wurde. Um zu einer gezielten Einstellung der Partikeleigenschaften zu gelangen, sind Einflussfaktoren wie die Zulaufgeschwindigkeit, die Rührer¬geschwindig¬keit, die Zulaufsequenz und das Einsatz¬verhältnis der Reaktanten untersucht worden. Die resultierenden Partikel¬größenverteilungen und Partikelformen sind mittels Trans¬elektronenmikroskopie (TEM) ausgewertet worden. Es zeigte sich, dass eine signifikante Steuerungsmöglichkeit für die Partikelgröße durch das Einsatzverhältnis der Reaktanten gegeben ist. Außerdem ließ sich feststellen, dass sich die Partikelform mit zunehmender Partikelgröße von sphärisch nach kubisch ändert. Weitere wichtige Aspekte dieser Arbeit waren vergleichende Fällungsexperimente in kontinuierlicher Phase sowie eine vereinfachte mathematische Modellierung und Simulation der Mikroemulsionsfällung.
Schlagwörter :Nanopartikel, BaSO4, Mikroemulsion, Fällung, Modellierung
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :XIV, 115 S.
 
Erstellt am :19.01.2009 - 13:45:29
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:45:07
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00005747
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