Reaktive Fluide

Bei der Synthese von Nanopartikeln ist die schnelle Charakterisierung der Partikeleigenschaften in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen für eine effiziente Erforschung der Synthese-Parameterräume unerlässlich. Die automatisierte Probenahme und schnelle Charakterisierung von synthetisierten Nanopartikeln wird durch ein Gerät ermöglicht, das mehrere Diagnosetechniken mit einem motorisierten Filterbandmechanismus integriert. Der realtime-aerosol materials sampler and analyzer (RAMSA) ermöglicht die sequenzielle Abscheidung und Analyse von Partikelproben unter genau definierten und reproduzierbaren Bedingungen und ermöglicht so die beschleunigte Charakterisierung an neuartigen Materialsystemen. Mit diesem Instrument können Korrelationen zwischen Prozessparametern und den resultierenden Materialeigenschaften über einen breiten Parameterraum hinweg bewertet werden.

Die auf dem Filterband abgelagerten Partikelproben werden aktuell mithilfe einer Reihe optischer Messverfahren schnell charakterisiert. Die RGB-Bildgebung ermöglicht eine schnelle qualitative Beurteilung der Probenoberfläche und damit die Erkennung makroskopischer Inhomogenitäten, räumlicher Farbschwankungen und potenzieller Fehler im Ablagerungsprozess. Die diffuse Reflexionsspektroskopie liefert spektral aufgelöste Informationen über die Absorptionseigenschaften der Materialien. Die Ramanspektroskopie untersucht die Molekülstruktur und die kristallographischen Phasen des Materials und liefert Einblicke in die Phasenzusammensetzung.

In der Zukunft soll RAMSA die gleichzeitige Bewertung mehrerer Materialeigenschaften, darunter optische, magnetische und katalytische Eigenschaften der gesammelten Partikel bewerten. Die Kopplung der automatisierten Probenahme mit Datenerfassungs- und Analyseroutinen ermöglicht ein Material-Screening mit hohem Durchsatz und eine datengesteuerte Bewertung von Syntheseverfahren, welche als Grundlage für autonomes und adaptives Experimentieren dient.