Maßgeschneiderte nanopartikuläre Systeme, Suprapartikel, Beschichtungen und Anwendungen

Der Fokus der Partikeltechnologie des Fraunhofer ISC liegt auf der nasschemischen Herstellung von maßgeschneiderten nanopartikulären Systemen, deren Weiterverarbeitung zu mikroskaligen Strukturen, sogenannte Suprapartikel, deren Einbau in Beschichtungen und dem Einsatz dieser Systeme für unterschiedlichste Anwendungen. Die (in-situ) Analyse mittels High-End Ausrüstung und das umfassende materialtechnische Know-How runden das Angebotsportfolio ab.

Besondere Forschungsschwerpunkte liegen u. a. auf:
 

  • Der Herstellung von Nanopartikeln aus Eisenoxid, Silica, Titan-, Zirkon-, Zink- und Perowskit-Oxiden, Edelmetallen (Pt, Au, Rh), sowie von Kapseln und Schicht-Partikeln
  • Deren Modifikation mit z. B. Silanen, Farbstoffen, Tensiden und Proteinen/Enzymen
  • Der Herstellung von Suprapartikeln aus einzelnen oder der Kombination unterschiedlicher Nanobausteine
  • Der Herstellung von nano- und mikropartikulären Beschichtungen

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Das Portfolio der Partikeltechnologie lässt sich in folgende Bereiche unterteilen

Materialentwicklung

  • Nasschemische Synthese unterschiedlicher Nanopartikel
    (Pt, Au, FexOy, SiO2, TiO2, ZrO2,  Polymernanopartikel, …).
  • Funktionalisierung maßgeschneiderter oder kommerzieller Nanopartikel mit organischen Molekülen
    (Farbstoffe, Silane, Proteine, …).
  • Entwicklung von Sol-Gel Beschichtungen basierend auf oxidischen Materialien
    (z. B. SiO2, NiOx, TiO2, …).
  • Charakterisierung von Partikeln und Schichten durch eine Vielzahl unterschiedlicher Methoden und einem fundierten Know-How im Bereich nano- und mikropartikuläre Systeme.

Prozessierung

  • Assemblierung von maßgeschneiderten oder kommerziellen Nanopartikeln zu mikroskaligen Strukturen, den sogenannten Suprapartikeln, über das Sprühtrocknungsverfahren.
  • Verwendung von Induktion für unterschiedliche Prozesse.
  • Verwendung von Vorstufenpulvern und Nanopartikeln für verschiedene anorganische Beschichtungen mittels z. B. Sprüh-, Tauch-, Rakelbeschichtung.
  • Verkapselung verschiedener Stoffe.
  • Aufskalierung in allen Bereichen der Herstellung, Modifikation oder Assemblierung von Nanopartikeln, Suprapartikeln oder Beschichtungen.

Anwendung

  • Katalyse zur Degradation von Schadstoffen oder zur Synthese von Feinchemikalien.
  • Induktion für Recycling oder Debonding Anwendungen.
  • Energiespeicherung und Umwandlung.
  • Recycling und Recovery von u. a. Wasser oder Materialien, wie Batterien.
  • Verwendung als Füllstoff oder Additiv in unterschiedlichen Bereichen.
  • Einsatz als Sensorik- oder Markerpartikel zur Detektion von Gasen, Temperaturerhöhungen oder zur Identifizierung von Objekten.

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Aktuelles und Termine

European Hydrogen Week 2024

Besuchen Sie uns am Stand des Fraunhofer Wasserstoff Netzwerks C4 in Halle 11 auf der European Hydrogen Week vom 18.-22. November 2024 in Brüssel.

Artikel CIT plus 12/2023

Sicherheit durch Sichtbarkeit

Ein sicherer Umgang mit Wasserstoff durch den Einsatz mikroskaliger Indikatorpartikel

Presseinformation / 24.11.2023

Europäische Exzellenzförderung für Wissenschaftler des Fraunhofer ISC

Kontakt

Benedikt Schug

Contact Press / Media

Dr. Benedikt Schug

Leiter Partikeltechnologie

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Neunerplatz 2
97082 Würzburg

Telefon +49 931 4100-435

Susanne Wintzheimer

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Dr. Susanne Wintzheimer

Wissenschaftl. Leiterin Partikeltechnologie

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Neunerplatz 2
97082 Würzburg