Nanopartikel

Das Team Nanomaterialien-Synthese von Prof. Hartmut Wiggers untersucht die Gasphasensynthese von Nanopartikeln in Kombination mit Materialcharakterisierung und -verarbeitung. Die Forschung konzentriert sich in erster Linie auf oxidische Materialien – hauptsächlich in Flammenreaktoren – sowie auf keramische oder metallische Nanopartikel in Heißwand- und Mikrowellenplasmareaktoren. Zentrale Aspekte sind die Bildung der Ausgangs-Partikel, insbesondere die dabei ablaufende Kinetik, und die Frage, wie die Materialeigenschaften durch Modifizierung der Reaktionsmedien angepasst werden können. ... Die am EMPI-RF (Institut für Energie- und Materialprozesse – Reaktive Fluide) entwickelte Molekularstrahlprobenahme in Verbindung mit Partikelmassenspektrometrie ermöglicht die Korrelation von Reaktionsbedingungen mit Partikelgrößenverteilungen. In Zusammenarbeit mit dem Team Laser Diagnostics von Dr. Niklas Jüngst und Dr. Torsten Endres werden optische Techniken für In-situ-Messungen eingesetzt, um den Einfluss der Reaktionsbedingungen und der chemischen Umgebung im Reaktionsgemisch auf das Partikelwachstum, die Morphologie und die Zusammensetzung zu untersuchen. In Zusammenarbeit mit der Gruppe Fluid Dynamics von Prof. Andreas Kempf und Prof. Khadijeh Mohri wird das Ziel verfolgt, ein besseres Verständnis des Synthesevorgangs zu erlangen und dadurch neuartige Verfahren für die industrielle Anwendung nutzbar zu machen.
Ein Schwerpunkt der laufenden Arbeiten liegt auf Materialien, die in Energietechnologien eingesetzt werden können. Themen wie Katalyse, elektrochemische Energiespeicherung, Photovoltaik, Thermoelektrik und Brennstoffzellen werden in Zusammenarbeit mit Partnern aus Forschung und Industrie behandelt. Diese Bemühungen bilden einen Schwerpunkt der Arbeit des NanoEnergyTechnologyCenter (NETZ). Da viele der vorgeschlagenen Anwendungen große Mengen an Materialien erfordern können, wird besonderer Wert auf Nachhaltigkeit bei der Materialauswahl gelegt – sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verarbeitung und Anwendung. Das universitätsnahe Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) wendet Strategien an, die vom EMPI-RF für die Synthese von Nanomaterialien im Pilotmaßstab entwickelt wurden.
Die Gruppe leistet einen Beitrag zur Lehre im Studiengang NanoEngineering, sowohl durch Vorlesungen als auch durch Forschungsprojekte in den gut ausgestatteten Labors der Gruppe.