Trägerpartikel

Trägerpartikel für Wirkstoffe, Katalysatoren oder Sensorfarbstoffe#

Mögliche Morphologien von Trägerpartikeln.
© American Chemical Society
Mögliche Morphologien von Trägerpartikeln.
Schematische Darstellung des gasochromen Prinzips von Sensorfarbstoffen auf Trägerpartikeln.
© Fraunhofer ISC
Schematische Darstellung des gasochromen Prinzips von Sensorfarbstoffen auf Trägerpartikeln.
Elektronenmikroskopieaufnahme von Trägerpartikeln auf einem Polymersubstrat.
© WILEY-CH
Elektronenmikroskopieaufnahme von Trägerpartikeln auf einem Polymersubstrat.

Durch Sprühtrocknung oder andere Assemblierungsverfahren hergestellte Silica-basierte Mikropartikel/Suprapartikel eignen sich aufgrund ihrer speziell einstellbaren Eigenschaften hervorragend als Trägerstrukturen für Anwendungen in den Bereichen der Katalyse, der Sensorik oder als Wirkstofftransportsysteme.
 

Herausforderung

Partikel für den Einsatz als Trägerstrukturen sollten einerseits kostengünstig und in einem großen Maßstab herstellbar sein, andererseits sollten sie sich je nach Anforderung z. B. durch große Partikeloberflächen, einstellbare Zugänglichkeit, hohe Biokompatibilität, gute Temperaturbeständigkeit und auch deren Kombinationen auszeichnen. All diese Anforderungen lassen sich mit sprühgetrockneten Silica-basierten Mikropartikel/Suprapartikeln adressieren.
 

System

Durch den Einsatz unterschiedlich großer Primärpartikel lassen sich die Partikeloberfläche und die Porengrößenverteilung der Mikropartikel zielgerichtet einstellen, um sie gewünschten Anforderungen anzupassen. Die große und gleichzeitig zugängliche Partikeloberfläche, in Kombination mit einer hohen thermischen Stabilität, qualifizieren Silica-Suprapartikel für den Einsatz in Katalyse-Anwendungen. Durch ein Baukastenprinzip können katalytisch aktive Materialien direkt in die Silica-Trägerstruktur eingebracht werden. Die Silanchemie ermöglicht es zusätzliche funktionelle Gruppen auf die Suprapartikel aufzubringen. Dies kann dazu genutzt werden, um kovalent oder adsorptiv Farbstoffe an die Partikeloberfläche anzubinden. Durch den Einsatz geeigneter Sensorfarbstoffe und dem Aufbau von „mole-hill“-Strukturen, können mit Hilfe der Silica-Suprapartikel Schichten für die optische Gassensorik hergestellt werden. Ein schnelles Ansprechverhalten wird durch die hohe Partikeloberfläche und die gute Gaszugänglichkeit erreicht. Im Fall einer reversiblen Reaktion kommt es auch zu einer schnellen Rückreaktion, da es zu keiner Gas-Akkumulation in den Partikeln kommt.

Angebot

Entwicklung und Produktion anwendungsspezifischer Trägerpartikel für diverse Zielsubstanzen.