Gezielte Generierung von submikronen Partikelstrukturen aus Kupferphtalocyanin durch Desublimationsprozesse zum Einsatz als Testaerosol
Produktform: Buch / Einband - flex.(Paperback)
Die Eigenschaften partikulärer Stoffsysteme können durch die Partikelgröße und –form
beeinflusst werden. Die Partikelgröße kann durch eine Vielzahl kommerzieller Sensorsysteme
online erfasst werden, während die Partikelform im nanoskaligen Größenbereich lediglich
offline mit elektronenmikroskopischen Aufnahmen möglich ist. Um die Entwicklung neuer
Sensorsysteme mit definierten nicht-sphärischen Partikeln zu unterstützen, wurden in dieser
Arbeit zwei Generierungsmethoden für Testaerosole ausgearbeitet und charakterisiert. Dabei
wurde die homogene bzw. heterogene Nukleation zur Herstellung komplexer Partikelstrukturen
verwendet.
Durch die homogene Nukleation von Kupferphthalocyanin an einer Lavaldüse konnten
faserförmige Partikeln mit einem Mobilitätsdurchmesser von ca. 100 nm hergestellt werden.
Die Partikelgrößenverteilung konnte mit Hilfe von Messungen mit dem Scanning Mobility
Particle Sizer bestimmt werden und die Partikelform wurde anhand von
elektronenmikroskopischen Aufnahmen untersucht. Der Einfluss der Prozessparameter auf die
Partikelform konnte durch den dynamischen Formfaktor aufgezeigt werden, der durch die
kombinierte Messung des Mobilitätsdurchmessers und der Partikelmasse bestimmt wurde.
Durch die Veränderung der Prozessparameter Stoffeintrag, Temperatur in der
Sublimationseinheit und Expansionskammertemperatur konnte die Partikelgenerierung
beeinflusst werden und die daraus resultierenden Effekte konnten anhand der
Partikelgrößenverteilung und des dynamischen Formfaktors aufgezeigt und gedeutet werden.
Die Partikelgenerierung durch heterogene Nukleation wurde mit Titandioxidpartikeln als
Keimmaterial und Kupferphthalocyanin als Beschichtungsmaterial untersucht. Dazu wurden
die Keime zu dem desublimierenden Beschichtungsmaterial hinter der Lavaldüse zugegeben.
Die Partikelstrukturen der Einzelkomponenten, sowie der durch heterogene Nukleation
gebildeten Partikel wurden mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Aufnahmen und der
Partikelgrößenverteilung charakterisiert. Die Oberfläche der Titandioxidpartikel konnte durch
die Desublimation des Beschichtungsmaterials punktuell beschichtet werden. Darüber hinaus
wurden durch homogene Nukleation hergestellte Kupferphthalocyaninfasern als Keimmaterial
hinter der Lavaldüse zugegeben. Die Oberfläche der Fasern konnte durch desublimierendes
Kupferphthalocyanin punktuell beschichtet werden, wodurch sehr komplexe Partikelstrukturen
hergestellt werden konnten.weiterlesen
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