SFB 445:  Nano-Partikel aus der Gasphase: Entstehung, Struktur, Eigenschaften

• Fachliche Zuordnung: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik ; Informatik, System- und Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5483024

Nano-Partikel sind ein Teilaspekt im Kanon der Nanotechnologie. Nano-Partikel aus der Gasphase stellen eine weitere Eingrenzung des Themas auf die Gasphase als Entstehungs- und Transportrahmens dar. Nano-Partikel weisen verglichen mit kompaktem Material reduzierte Abmessungen in allen drei Dimensionen auf und haben daraus resultierend sehr interessante physikalische und chemische Eigenschaften.
Der Sonderforschungsbereich hat sich zum Ziel gesetzt, die Entstehungsvorgänge von Nano-Partikeln aus der Gasphase im Experiment und in Computersimulationen sowie Modellen zu untersuchen, sie hinsichtliche ihrer Morphologie und ihres physikalischen und chemischen Verhaltens zu charakterisieren und die Beziehungen zwischen Partikelstruktur und Partikeleigenschaften herauszuarbeiten. Um dieses Ziel zu erreichen, bringt der Sonderforschungsbereich fachbereichs- und fächerübergreifend verschiedene Forschergruppen aus Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften zusammen, die über die notwendigen experimentellen und theoretischen Erfahrungen verfügen und die apparativen Voraussetzungen erfüllen. Die Arbeiten konzentrieren sich auf wenige, für verschiedene Stoffgruppen typische Materialien, wie die Nano-Keramiken TiN und TiC sowie die Halbleiter PbS und SnO2, die Anwendungspotentiale in der Sensorik und der Lumineszensoptik aufweisen. Bei den magnetischen Materialien sind die Oxide der Eisenmetalle (Fe, Co, Ni) als Datenspeichermaterialien und in Suspensionen als Ferrofluide von Interesse. Bei den Metallen ist Pt nach wie vor ein wichtiges Katalysatormaterial.
Der Sonderforschungsbereich "Nano-Partikel" strukturiert sein Arbeitsprogramm nach den Projektbereichen
-- Entstehungsvorgänge,
-- Struktur- und Eigenschaften,
-- Anwendungen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Internationaler Bezug: Niederlande, Schweiz, Spanien

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Untersuchungen zur Kinetik der Partikelbildung in einem Stoßwellenreaktor (Teilprojektleiter Schulz, Christof )
• A02 - Flammensynthese von Nanopartikeln bei reduziertem Druck (Teilprojektleiter Schulz, Christof ;  Wiggers, Hartmut )
• A04 - Erzeugung von Nano-Partikeln in mikrowellen-, wand- und laserbeheizten Reaktoren (Teilprojektleiter Winterer, Markus )
• A05 - Modellierung der Partikelbildung in wand- und laserbeheizten Reaktoren (Teilprojektleiter Hänel, Dieter )
• A06 - Mokekulardynamiksimulationen zur Nukleation und zum Wachstum von Nanopartikeln (Teilprojektleiter Entel, Peter )
• A07 - Herstellung von monodispersen halbleitenden Nano-Partikeln in der Gasphase (Teilprojektleiter Kruis, Frank Einar )
• B01 - Physikalische und chemische Charakterisierung von Nanopartikeln auf Oberflächen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Acet, Mehmet ;  Spasova, Marina )
• B02 - Simulation der strukturellen und magnetischen Eigenschaften metallischer und halbleitender Nanopartikel (Teilprojektleiter Entel, Peter )
• B3 - Grössen- und Morphologieabhängige Charakterisierung von Nano-Partikeln im gasgetragenen Zustand (Teilprojektleiter Schmidt-Ott, Andreas )
• B04 - Theorie und Computersimulation von Morphologie- und Texturänderungen (Teilprojektleiter Wolf, Dietrich )
• B6 - On-line-Bestimmung des magnetischen Moments gasgetragener Partikel (Teilprojektleiter Kauffeldt, Thomas ;  Schmidt-Ott, Andreas )
• B7 - Sinterverhalten von Nanopartikeln auf Oberflächen (Teilprojektleiter Rellinghaus, Bernd ;  Wassermann, Eberhard F. )
• B8 - Erzeugung von Metallpartikeln in der Gasphase mittels Elektrospray-Pyrolyse aus ligandstabilisierten Nanoteilchen (Teilprojektleiter Schmid, Günter )
• B09 - Spektroskopische Charakterisierung von Nanopartikeln (Teilprojektleiter Lorke, Axel ;  Meier, Cedrik ;  Nienhaus, Hermann )
• B10 - In situ Untersuchungen zu Ladungstransportprozessen in Nano-Partikeln und Nano-Composits (Teilprojektleiter Lorke, Axel ;  Wiggers, Hartmut )
• B11 - Material und Morphologie abhängige Charakterisierung von Nano-Partikeln in der Gassuspension (Teilprojektleiter Schmidt-Ott, Andreas )
• B12 - Kollektiver und intrinsischer Magnetismus grössenselektierter Nanopartikel (Teilprojektleiter Farle, Michael ;  Wende, Heiko )
• B13 - Zeitaufgelöste und magneto-optische Spektroskopie an Nano-Partikeln (Teilprojektleiter Bacher, Gerd )
• B14 - Elektrische Rasterkraftmikroskopie an Nanopartikeln und Nanopartikel-Bauelementen (Teilprojektleiter Bacher, Gerd ;  Mertin, Wolfgang )
• C01 - Nanostrukturierte Funktionsmaterialien für Sensoren (Teilprojektleiter Kruis, Frank Einar )
• C02 - Numerische Simulation von Partikeltransport und Deposition auf komplexe Oberflächen (Teilprojektleiter Hänel, Dieter ;  Schmidt, Frank )
• C03 - Nano-Partikel in epitaktischen Heterostrukturschichten (Teilprojektleiter Prost, Werner ;  Tegude, Franz-Josef )
• C04 - Oberflächenmodifikation von Nano-Partikeln (Teilprojektleiter Mayer, Christian )
• C08 - Nanopartikulärer Feldeffekttransistor (Teilprojektleiter Schmechel, Roland )
• K - Kooperation zwischen dem SFB und Integrative Graduate Education and Research Traineship (IGERT) on Nanoparticle Science and Enginieering (Teilprojektleiter Kruis, Frank Einar )
• K - Internationale Kooperation und Doktorandenförderung (Teilprojektleiter Winterer, Markus )
• T01 - Hochskalierung der Erzeugung monodisperser Nanopartikel mittels Mobilitäts-basierter Größenfraktionierung (Teilprojektleiter Kruis, Frank Einar )
• T02 - Synthese und Integration von Nanopartikeln in Schichten zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften (Teilprojektleiter Kruis, Frank Einar )
• Z - Verwaltung (Teilprojektleiter Lorke, Axel )

• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Sprecher: Professor Dr. Axel Lorke