Beschreibung: |
Kolloide sind Systeme, bei denen Teilchen mit charakteristischen Größen von 1nm bis 1µm in einem anderen Stoff - meistens einer Flüssigkeit - feinverteilt (dispergiert) sind. Die Teilchen sind also größer als Moleküle, aber kleiner als makroskopische Körper. Sie besitzen eine sehr große Grenzfläche zu ihrer Umgebung, d.h. dem Dispersionsmittel.
Die Veranstaltung führt zunächst in die Kolloidchemie und Kolloidphysik ein, die die Grundlagen für die Kolloidprozesstechnik darstellen. Kolloidprozesstechnik beschäftigt sich mit der Verfahrenstechnik von Kolloiden und ihrer Verarbeitung zu Materialien. Ihre Beherrschung bildet die Voraussetzung für die Herstellung vieler Systeme, in denen Nanopartikel eingesetzt werden, wie z.B. Pasten, Papier, Farben und Lacken, keramischen Festkörpern und spielen bei wichtigen Prozessen zur Herstellung von Nanopartikeln eine wesentliche Rolle.
Themen der Vorlesung sind: 01. Einführung 02. Grenzflächenthermodynamik 03. Oberflächenchemie 04. Van der Waals-Wechselwirkung 05. Debye-Hückel-Modell 06. DLVO Theorie 06. Stabilisierung 07. Deagglomeration 08. Formgebung 09. Trocknung kolloidaler Schichten 10. Beschichtungsverfahren 11. Druckverfahren 12. Messmethoden
Im Seminar führen die Studenten unter Anleitung eine wissenschaftliche Literatur-Recherche zum Thema ‘Kolloidale Kristalle’ durch und tragen zu unterschiedlichen Aspekten dieses Themas vor, z.B.
• Opale und inverse Opale • Kolloidale Kristalle • Photonische Kristalle • Kleinwinkelstreuung |
Literatur: |
Zur Einführung • G. Brezesinski und H.-J. Mögel, Grenzflächen und Kolloide, Spektrum Akad. Vlg. 1993 • R. J. Hunter, Introduction to Modern Colloid Science, Oxford Science Publisher 1994
Zur Vertiefung • R. J. Hunter, Foundations of Colloid Science, Oxford University Press, 2000 • D. F. Evans and H. Wennerström, The Colloidal Domain - Where Physics, Chemistry, Biology and Technology meet, Wiley-VCH 1999 • P. C. Hiemenz and R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, CRC 1997 • C. J. Brinker and G. W. Scherer, Sol-Gel-Science, Academic Press 1990 • H.-D. Dörfler, Grenzflächen und kolloid-disperse Systeme, Springer 2002 • J. Israelachvili, Intermolecular & Surface Forces, Elsevier 2005 • J. H. Fendler (ed.), Nanoparticles and Nanostructured Films, Wiley-VCH 1998 • M. N. Rahaman, Ceramic Processing and Sintering, Marcel Dekker 2003 • J. S. Rheed, Principles of Ceramics Processing, Wiley 1995
Original-Literatur, z.B. aus den Zeitschriften • Advanced Materials • Langmuir • Journal of Colloids and Interfaces • Journal of the American Ceramic Society |