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Projekt
Sprayzugabe zur FSP mittels elektrohydrodynamischer Zerstäubung (EHDA) von organischen und wässrigen Prekursor-Lösungen
Antragsteller
Professor Dr. Alfred Weber
Fachliche Zuordnung
Mechanische Verfahrenstechnik
Förderung
Förderung seit 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 375857709
Eine Hürde auf dem Weg zur großtechnischen Nutzung der Flammenspraypyrolyse (FSP) ist die Notwendigkeit, oft teure Lösungsmittel bzw. Prekursoren zu verwenden. Daher würde die Erweiterung der flüssigen Ausgangslösungen auf wässrige und organische Salzlösungen die Palette der möglichen kostengünstigen FSP-Anwendungen erheblich vergrößern. Erste Ergebnisse deuten daraufhin, dass hinreichend kleine Tropfen auch ohne die Zugabe von üblichen explosionsfördernden Additiven zu homogenen Nanopartikeln in der FSP führen können. Durch pneumatische Zerstäubung können wässrige Lösungen zwar auch fein dispergiert werden, wozu aber große Mengen an Zerstäubungsgas notwendig sind. Daher soll im vorliegenden Projekt die elektrohydrodynamische Zerstäubung (EHDA oder Elektrospray) von wässrigen und organischen Prekursor-Lösungen mit der FSP gekoppelt werden. Die EHDA erlaubt die praktisch drucklose Zerstäubung von Lösungen in nahezu monodisperse Tröpfchen mit einem einstellbaren Durchmesser von wenigen Mikrometern bis zu einigen hundert Mikrometern. Der Transport der elektrisch geladenen Prekursor-Tröpfchen von der Elektrospray-Düse in die erdseitige Flamme erfolgt durch elektrostatische Kräfte, wodurch auf den Einsatz von Dispersionsgas vollständig verzichtet werden kann. Durch die Entkopplung von Flammen- und Sprühprozess besteht eine große Variabilität hinsichtlich der Anordnung und der Anzahl der Elektrosprühdüsen, so dass der Scale-up und die Herstellung von Multikomponenten-Materialien stark vereinfacht werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
