Heteroaggregation fluidisierter Nanopartikel und feststoffhaltiger Aerosoltropfen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Evangelos Tsotsas
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462225760

In der ersten Periode dieses Projekts wurde gezeigt, dass in einer speziellen Strahlschicht Nanopartikel wie auch submikrone Partikel zu Heteroaggregaten vermischt werden können. Die Zugabe von feststoffhaltigem Aerosol ermöglicht die Einkapselung. Dreidimensionale Hologramme der Agglomerate sind aus Informationen erstellbar, die in 2D-Bildern enthalten sind. Populationsbilanzen können zur Modellierung des Partikelformulierungs-prozesses verwendet werden. Auf dieser Grundlage, besteht das übergeordnete Ziel der zweiten Projektperiode darin, den gesamten Weg vom neuartigen Formulierungsprozess über die Struktur möglicher Produkte zu erreichbaren Produkteigenschaften zu verfolgen. Thermische und elektrische Leitfähigkeit sind dabei die Zieleigenschaften. In diesem Rahmen soll das Verständnis über den Einfluss von Prozess- und Materialparametern auf die Qualität der Vermischung innerhalb einzelner Agglomerate vertieft; die Vielfalt der eingekapselten oder beschichteten Materialien, die mit Aerosolen hergestellt werden können, erkundet; und, die Modellierung sowohl mit Populationsbilanzen als auch mit entsprechenden diskreten Modellen (Monte Carlo) ermöglicht werden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Rekonstruktion von Agglomeraten aus Daten, die mit Hilfe optischer Kameras oder Laserbeugung gewonnen werden können, also mit Methoden, welche sich zur in situ Überwachung und Regelung eignen. Darüber hinaus steht die Untersuchung von Leitfähigkeitseigenschaften durch Messungen und Simulationen im Vordergrund. Für die einfache und schnelle Berechnung von Leitfähigkeiten (glatt im thermischen Fall, perkolativ im elektrischen Fall) aus Struktur- und Zusammensetzungsdaten sollen einfache parametrische Modelle und Korrelationen entwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2289: Gestaltung von Synergien in maßgeschneiderten Mischungen heterogener Pulver: Hetero-Aggregationen partikulärer Systeme und deren Eigenschaften