Fällungsreaktionen in Emulsionen

Nanopartikel sind Teilchen, deren Durchmesser im Bereich von einem tausendstel bis einem millionstel eines Millimeters liegen - sie nähern sich somit dem molekularen Maßstab. Diese winzigen Teilchen zeichnen sich durch eine Reihe besonderer Eigenschaften aus und gewinnen für zahlreiche Anwendungsgebiete vom Bau von Halbleiterelementen in der Mikroelektronik, über die Herstellung neuartiger keramischer Werkstoffe und Oberflächenbeschichtungen bis hin zur Medizintechnik zunehmend Bedeutung.
Unser Interesse ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens, mit denen Nanopartikel von definierter und einheitlicher Größe industriell hergestellt werden können. Eine Möglichkeit ist es, die Partikel durch eine Fällungsreaktion in den Tröpfchen einer Emulsion zu produzieren, wobei die Einzeltröpfchen wie Minireaktoren wirken. Dieser Prozess unterliegt einer starken Dynamik: Emulsionstropfen können verschmelzen (Koaleszenz) und zerfallen, und die Bildung der Feststoffpartikel wird von vielen Einflüssen wie Keimbildung, Wachstum und Zerfall bestimmt. Wir wollen das komplexe Zusammenspiel dieser Mechanismen aufklären und die entscheidenden Einflussgrößen identifizieren, mit denen der Fällungsprozess gesteuert und Partikel einer bestimmten gewünschten Größe hergestellt werden können.