Selbstdarstellung

Aufgaben und Ziele der Fachgruppe Aerosoltechnologie

I. Ziele

Die Fachgruppe beschäftigt sich mit allen Prozessen und Produkten auf dem Gebiet der Aerosoltechnologie. Dieses beginnt bei Verständnis und Kontrolle der Partikelbildung durch Nukleation und Kondensation bis hin zu Konzeption und Betrieb von Reaktoren und Anlagen für die technische bzw. industrielle Produktion von funktionellen Partikeln und Partikelschichten. Neben Partikelbildung und -wachstum in der Gasphase werden das gezielte Einstellen von strukturellen und funktionellen Partikeleigenschaften wie Größe, Form, Komposition, Oberflächeneigenschaften, und die definierte Abscheidung der Aerosolpartikeln auf Substraten und in Suspensionen betrachtet.

Beispiele für hier interessante Prozesse sind solche zur Partikelsynthese in der Gasphase wie Flammesynthese, Flammensprühpyrolyse, Mikrowellenreaktoren, Plasmareaktoren, Laserablation, Heisswandreaktoren, UV-Reaktoren. Die Produkte, welche für das Gebiet der Aerosoltechnologie typisch sind reichen vom Flammenruß, Titandioxid und Silika als Massenprodukten bis hin zu Spezialpulvern wie etwa nanoskaligen mehrkomponentigen Vielschalenstrukturen. Anwendungsgebiete solcher funktioneller Partikeln finden sich beispielsweise in der Chemischen Industrie, im Bereich der Werkstoffsynthese, der Lebensmitteltechnologie und den Lebenswissenschaften.

In diesem Technologiebereich bestehen große Wissenslücken, die eine gezielte Einstellung von Produkteigenschaften oder ein scale up unter Beibehaltung gewünschter Eigenschaften oft schwierig bis unmöglich machen. Die FG hat sich zum Ziel gesetzt ein fachgebundenes Forum zur Diskussion von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen zu sein um den Austausch zwischen Verfahrens- und Prozesstechnikern und Aerosoltechnologen aus Industrie und Forschungseinrichtungen verbessern und diese Wissenslücken schließen zu helfen.

Neben dem Erfahrungsaustausch, der Fortbildung und Förderung des Nachwuchses soll die Initiierung von Forschungsprogrammen Aufgabe dieses Forums sein.

 

II. Schnittstellen zu anderen Gremien

Aufgrund der Vielzahl der bei Aerosolen eingesetzten Synthese- und Verarbeitungsprozesse (z.B. Flammenprozesse, Sprühtrocknung, Oberflächenmodifikation, Partikeldeposition) ergeben sich Anknüpfungspunkte zu den unten aufgelisteten Fachgruppen. Der Bedarf an prozessbegleitender Messtechnik lässt eine besonders starke Annäherung an die FGr Partikelmesstechnik erwarten. Während Fragestellungen von Mehrphasenströmungen für die Aerosoltechnik offensichtlich wichtige Anknüpfungspunkte zur FGr Mehrphasenströmungen bieten, sind andere Gesichtspunkte, wie etwa die Partikelnukleation in der Gasphase und das weitere Partikelwachstum, komplementär zu den Ansätzen der FGr Kristallisation. Daher füllt die FGr Aerosoltechnologie eine Lücke innerhalb der Fachgemeinschaft Partikeltechnik und Produktdesign.

Die Fachgruppen mit Schnittmengen zur FGr Aerosoltechnologie sind im Folgenden aufgelistet.

FGr Agglomerations- und Schüttguttechnik

FGr Gasreinigung

FGr Grenzflächenbestimmte Systeme und Prozesse

FGr Hochtemperaturtechnik

FGr Kristallisation

FGr Mehrphasenströmungen

FGr Partikelmesstechnik

FGr Trocknungstechnik

Arbeitsausschuss Feinstaub (gemeinsam mit KRdL und GDCh)

AK Kohlenstoff (DKG)

Katalyse

Nanotechnik

Prozesssicherheit

Sicherheit von Nanomaterialien

Prozess- und Anlagentechnik

Chemische Reaktionstechnik

 

III. Arbeitsschwerpunkte

• Partikelsynthese in Gasphasenprozessen (Flammensynthese, Flammensprühpyrolyse, Mikrowellenreaktor, Plasmareaktoren, Laserablation, Heisswandreaktoren („Ofen“), UV-Reaktoren, etc.)

• Aerosol-Reaktionstechnik

• Strukturierung und Phasenmodifikation von Partikeln mithilfe von Aerosolprozessen

• Strukturbildung mithilfe von Aerosolpartikeln

• Untersuchung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

• Abscheidung von Partikeln und Transport über Phasengrenzen

• Modellierung der oben genannten Prozesse und Eigenschaften

• Design und Optimierung von Reaktoren und Anlagen

 

IV. FuE-Schwerpunkte

Die Schwerpunkte in Forschung und Entwicklung der FGr Aerosoltechnologie werden sich nach den aktuellen Bedürfnissen ausrichten, die in den Fachgruppensitzungen erarbeitet werden. Als mögliche Themen bieten sich z.B. „Frühe Stadien der Partikelbildung in der Gasphase“, „Mischen auf Nanopartikelebene“ und „Definierte Partikelmorphologie durch die Kontrolle der Wachstumskinetik“ sowie „Trockendispergierung“ an.

 

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