SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • Mikrovermischung;
  • Nanopartikel;
  • Prozessintensivierung;
  • Spinning-Disc-Reaktor
  • Micromixing;
  • Nanoparticles;
  • Process intensification;
  • Spinning disc reactor

Abstract

Der Spinning-Disc-Reaktor mit seiner charakteristischen Fluiddynamik im dünnen Flüssigkeitsfilm auf einer rotierenden Scheibe eignet sich gut für die Synthese von Nanopartikeln. Zur systematischen Untersuchung der Einflussparameter wird zunächst die Mikrovermischung mithilfe eines Systems aus kompetitiv parallel verlaufenden Reaktionen (Villermaux-Dushman-Reaktion) bestimmt. Die Fällung von Bariumsulfat mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit und kurzer Induktionszeit wird zur Validierung der Ergebnisse herangezogen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden auf die Fällung superparamagnetischer Nanopartikel aus Magnetit angewendet. Es konnten gezielt Partikel mit Partikeldurchmessern zwischen 5 und 10 nm und enger Größenverteilung hergestellt werden.

The spinning disc reactor with its characteristic fluid dynamics in a thin liquid film on a rotating surface is very potent in gaining access to nanoparticles. To identify the influencing parameters methodically, the micromixing efficiency is determined by the Villermaux-Dushman reaction, a system of competitive parallel reactions. The precipitation of barium sulfate with its fast reaction kinetics and short induction time is used to validate the results. These findings are subsequently applied on the size-selective synthesis of superparamagnetic magnetite nanoparticles via precipitation reaction. Particles size could be controlled in the range between 5 and 10 nm.