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Abstract:
Zielsetzung
Mikroemulsionen bieten eine attraktive Möglichkeit zur Erzeugung von
Nanopartikeln mit einer sehr engen Partikelgrößenverteilung. Für
die Anwendung einer technischen Mikroemulsion aus Wasser, Cyclohexan und
Marlipal O13/40 zur Partikelerzeugung muss zunächst das ternäre
Phasendiagramm analysiert und der verwendbare Arbeitsbereich ermittelt
werden. Die dann ablaufende Partikelfällung hängt von verschiedenen äußeren
Parametern wie Konzentration oder Arbeitspunkt ab. Der Einfluss solcher
Parameter auf Größe, Größenverteilung oder Morphologie steht im Mittelpunkt
der hier vorgestellten Forschung.
Methoden
Monte-Carlo Simulationen sind ein universelles Werkzeug für
unterschiedlichste Aufgabenbereiche. In der hier vorgestellten Arbeit wird
diese Simulationstechnik zur Analyse der Mikroemulsionsbereiche im
Phasendiagramm und damit zur Bestimmung der Arbeitspunkte als auch als
Modellierungswerkzeug für die Partikelfällung in Mikroemulsionen
eingesetzt.
Ergebnisse
Die Analyse des Phasendiagramms mittels Monte-Carlo-Simulationen reduziert
enorm den experimentellen Aufwand zur Bestimmung von verwendbaren
Arbeitsbereichen und kann daneben auch dazu beitragen, Möglichkeiten neuer
Templat-Funktionen für eine gezielte Erzeugung interessanter
nanopartikulärer Systeme aufzudecken.
Die Monte-Carlo Simulation der Partikelfällung wird für eine
Sensitivitätsanalyse verschiedener Prozessparameter verwendet.
Partikelgröße und Partikelgrößenverteilungen werden in Abhängigkeit der
verschiedenen Prozessgrößen berechnet und mit den Ergebnissen von
Grundlagen-Experimenten an Bariumsulfat und Calciumcarbonat verglichen.
