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Ressourcen- und energieeffiziente Synthese und Oberflächenmodifikation von Metalloxid-Dispersionen


Kurzfassung

 

Mit dieser Entwicklung ist eine einfache, nasschemische, mikrowellenunterstützte Herstellung von nicht-agglomerierenden Metalloxid-Nanopartikeln (z.B. Titanoxid, Zinkoxid, Zirkondioxid) aus Metallsalzen sowie deren effektive Oberflächenmodifikation möglich.

Hierfür werden Metallsalze mit einem Reaktions- und Stabilitätsreagenz vermischt. Je nach Reaktionseinstellungen können amorphe oder kristalline Metalloxid-Nanopartikel auf Basis eines optimierten Sol-Gel-Verfahrens hergestellt werden.

 


Hintergrund

Der Arbeitsgruppe ist es gelungen, die Metalloxid-Nanopartikel im Labor im 100g-Maßstab kostengünstig herzustellen. Test-Beschichtungen und die Lieferung von Dispersionen können erfolgen. Eine Abwicklung über den TransMIT-Projektbereich für Charakterisierung poröser Materialien ist möglich


Bilder & Videos


Lösung

Wesentliche Vorteile der Entwicklung liegen in der Herstellung von Nanopartikeln kleiner 10nm Größe und die Verhinderung der Agglomeration. Dies hat den besonderen Effekt, dass die abgetrennten Metalloxid-Nanopartikel bei Bedarf in einem anderen Medium z.B. Wasser redispergiert werden können. Damit kann dem Kunden eine kostengünstige, maßgeschneiderte Dispersion mit oder ohne Oberflächenmodifikation angeboten werden.


Vorteile

 

·         Einfache Prozessführung ("Becherglaschemie")

·         Herstellung von Nanopartikeln kleiner 10nm Größe und Verhinderung der Agglomeration

·         Synthese ist reproduzierbar, industriell hochskalierbar und zeiteffizient bei gleichbleibender Qualität und Ausbeute

·         Moderate Reaktionstemperaturen

·         Preiswerte Chemikalien

·         Langzeitstabile Dispersionen im Wasser ohne Dispergiermittel

·         Dispersionskonzentration von > 10 Gew.-% in Wasser

·         Einfache Redispergierung der abgetrennten Metalloxid-Nanopartikel in anderen polaren Lösungsmitteln.

 


Anwendungsbereiche

Die Metalloxid-Nanopartikel können sowohl bei der Herstellung von transparenten, bruchfesten und temperaturbeständigen Keramik-schutzschichten, als auch bei der Herstellung von photokatalytischen (selbstreinigenden) Oberflächen eingesetzt werden. Andere Anwendungsmöglichkeiten sind Sinter-Addititve (keramische Faserverbundwerkstoffe), Festkörperelektrolyten (Ionenleiter) in Brennstoffzellen oder Sauerstoffsensoren (Lambadasonden). Des Weiteren kann die Entwicklung in Katalysatoren (Alkan-Isomerisierung) Anwendung finden oder als Gate-Dielektrikum eingesetzt werden.


TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH

Niklas Günther
+49 (641) 94364-53
niklas.guenther@transmit.de
www.transmit.de 
Adresse
Kerkrader Str. 3
35394 Gießen



Entwicklungsstand

Machbarkeit


Patentsituation

  • EP EP 18 168 122.2 anhängig

Stichworte

Nanobeschichtungen, Oberflächenfunktionalisierung, Sol-Gel-Verfahren, Mikrowellensynthese

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr