KryoSpray

FuE-Kooperationsprojekt gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ 

Unser Kooperationspartner: Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik E. V. 

Unser Projekt:

Entwicklung einer verfahrenstechnischen Apparatur mit gezielt einstellbarer Eindüsung von kryogenem Stickstoff zur Herstellung von hochspezifischen Nanomaterialien in Gasphasenprozessen.

Nanomaterialien aus Sprühflammen: Präzise Kontrolle durch gezielte Kühlung

Die Herstellung von Nanopartikeln mittels Sprühflammenprozessen ist eine bewährte Technik, bei der die Abkühlrate maßgeblich die Struktur und Morphologie der Partikel beeinflusst. Schnellere Abkühlprozesse führen zu kleineren Kristalliten und ermöglichen die Erzeugung von Materialien mit hoher spezifischer Oberfläche – ideal für Anwendungen, die größenabhängige Eigenschaften erfordern.

Hohe Temperaturgradienten spielen zudem eine Schlüsselrolle bei der Stabilisierung metastabiler Phasen mit unterschiedlichen Oxidationsstufen. Durch die Integration einer Kühlung mit kryogenem Stickstoff wird die Produktion nanostrukturierter Partikel in metastabilen Konfigurationen ermöglicht – mit spannenden Anwendungen in der Katalyse, Elektronik und Optik.

Als Referenzmaterial dient Mangan, das in verschiedenen Oxidationsstufen wie MnO, MnO₂, Mn₂O₃ und Mn₃O₄ auftritt und dadurch eine Vielzahl von Kristallstrukturen und Stöchiometrien bildet. Ziel ist es, ein innovatives Verfahren zur gezielten Einstellung der Oxidationsstufen zu entwickeln und zu optimieren.