Schadstoffpartikel in MikroreaktorenDas Ziel dieser Arbeit bestand in der \u00dcberpr\u00fcfung der Eignung von Mikroreaktoren f\u00fcr die Handhabung, Generierung und Untersuchung von nanopartikul\u00e4ren Stoffsystemen. Dabei sollte die zu entwickelnde Laboranordnung im Hinblick auf die Eignung zur Anwendung in einer Proze\u00dfkette, welche \u00fcber Partikelsynthese, Modifizierung bis zur Analyse und Untersuchung der Bindung von Schadstoffen an die Nanopartikel reicht, charakterisiert werden.Als Modell f\u00fcr ein nanopartikul\u00e4res Stoffsystem wurden Goldnanopartikel (GNP) ausgew\u00e4hlt, da sie sehr interessante Eigenschaften zeigen, die sie im Rahmen der Nanotechnologie f\u00fcr die Entwicklung neuer Funktionsmaterialen pr\u00e4destinieren. Die potentiellen Wechselwirkungen von GNP mit verschiedenen Schadstoffmodell-Substanzen wurden mit Hilfe konventionell synthetisierter Oberfl\u00e4chen-modifizierter GNP untersucht. Dabei wurde deutlich, da\u00df der notwendige Isolationsschritt, sowie die Inkubation in keinem zur Verf\u00fcgung stehendem Mikrosystem realisierbar waren. Es konnte gezeigt werden, da\u00df die Schwermetallionen Blei und Kupfer, sowie der kationische Farbstoff Malachitgr\u00fcn sehr effizient durch GNP adsorbiert werden, w\u00e4hrend die Wechselwirkung mit 4-Chlorphenol, Amidoschwarz B und Naphthalin gering ist. Eine direkte Synthese von GNP aus einem Goldsalz und Ascorbins\u00e4ure als Reduktionsmittel in einem Split-and-Recombine-Mikromischer konnte realisiert werden es wurde damit gezeigt, da\u00df eine solche direkte kontinuierliche Synthese in einem Mikroreaktor m\u00f6glich ist. Experimentelle Parameter wurden optimiert, um schmale Gr\u00f6\u00dfenverteilungen der Partikel zu erzeugen. Dabei hat sich die Einstellung der Oberfl\u00e4cheneigenschaften der Mikroreaktorkan\u00e4le und der physikochemischen Eigenschaften der Nanopartikel als entscheidend herausgestellt, um eine Ablagerung der Partikel, die zur Reaktorverstopfung f\u00fchrt, zu verhindern. Zwei Ans\u00e4tze, namentlich die Hydrophobisierung der Kanaloberfl\u00e4chen durch Silanisierung und die elektrostatische Absto\u00dfung zwischen Nanopartikeln und Kanaloberfl\u00e4chen durch Erh\u00f6hung des pH-Wertes. Weiterhin konnte in einem modularen Mikrosystem konnten unter Verwendung von Natriumborhydrid als Reduktionsmittel, Silber- und Goldnanopartikel hergestellt werden. Zus\u00e4tzlich gelang die Umsetzung dieser Partikel mit Liganden direkt im Mikrosystem, was zu einer direkten Synthese von modifizierten Gold- und Silbernanopartikel in einem kontinuierlichen Proze\u00df f\u00fchrte. Insgesamt konnte gezeigt werden, da\u00df nanopartikul\u00e4re Systeme gut in Mikrosystemen gehandhabt, dargestellt sowie spektral analysiert werden k\u00f6nnen. Ebenso war es m\u00f6glich, Partikelwachstum, Oberfl\u00e4chenbindung von Liganden und Aggregation im Mikrodurchflu\u00dfsystem zu untersuchen.Ver\u00f6ffentlichungen:J. Wagner, J.M. K\u00f6hler, Nano Letters, 5 (2005), No. 4, 685-691J.M. K\u00f6hler, J. Wagner, J. Albert, Journal of Materials Chemistry, 15 (2005), Iss. 19, 1924-30J. Wagner, T.R. Tshikhudo, J.M. K\u00f6hler, ?Microfluidic Generation of Metal Nanoparticles by Borohydride Reduction?, Chemical Engineering Journal (2007), doi: 10.1016\/j.cej.2007.07.046J. Wagner, T.Kirner, G.Mayer, J.Albert, J.M. K\u00f6hler, Chemical Engineering Journal, 101 (2004), 1-3, 251-260M. G\u00fcnther, S. Schneider, J. Wagner, R. Gorges, Th. Henkel, M. Kielpinski, J. Albert, R. Bierbaum, J.M. K\u00f6hler, Chemical Engineering Journal, 101 (2004), 1-3, 373-378<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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