Wissenschaftspreis: die Oberflächeneigenschaften der Partikel

Nanopartikel: Oberflächeneigenschaften charakterisieren

Amin Said Amin, Institut für Energie- und Material-Prozesse der Universität Duisburg Essen, Deutschland, ist für seine Arbeit nominiert. Titel: Developing a Methodology for Systematic Selection of Probe Liquids to Determine Hansen Solubility Parameters for Carbon Black materials.

Hansen-Löslichkeitsparameter (HSP oder Hansen-Dispergierbarkeitsparameter, HDP) sind besonders für die Dispergierung von Partikeln in Flüssigkeiten relevant. Sie charakterisieren die Oberflächeneigenschaften von Nanopartikeln. HDP können Verständnis für wesentliche Faktoren bei der Entwicklung und dem Design von Elektroden, Elektrolyten und anderen zentralen Komponenten elektrochemischer Systeme vermitteln.

Aktuelle Methoden zur Bestimmung von HDP von Nanopartikeln durch Sedimentation basieren auf der Verwendung einer Vielzahl von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen HSP. Diese Experimente sind zeitaufwändig. Außerdem sind sie z.T. umweltschädlich und mit potenziellen Gesundheitsrisiken verbunden. Als Antwort auf diese Herausforderung entwickelten Amin und sein Team eine zweistufige Strategie. Sie ermöglicht eine systematische Auswahl von weniger Flüssigkeiten. Für diese Untersuchungen kommt die analytische Multiprobenzentrifuge LUMiSizer® zum Einsatz.

Arbeiten zu wässrigen Fullerensuspensionen

Théo Merland, Institute for Molecules and Materials of Le Mans, Le Mans University, und Soft Matter Sciences and Engineering, ESPCI Paris-Sorbonne University, Frankreich, hat erfolgreich eine Bewerbung eingereicht: Sie beschreibt seine Arbeiten zu wässrigen Fullerensuspensionen. Buckminster-Fulleren (C60) ist aufgrund seiner hohen Konjugation ein attraktives Molekül, mit Anwendungen in (elektro-)-optischen und biomedizinischen Bereichen. In vielen Anwendungen erfordert seine Verwendung die Verarbeitung in einem wässrigen Medium. Da Fulleren jedoch stark hydrophob ist, kann es nur im ppm-Bereich in Wasser dispergiert werden.

Merland und sein Team entwickelten zwei verschiedene Verfahren, um große Mengen an Fulleren in Wasser zu dispergieren: Bei dem Ouzo-Effekt wird Fulleren zunächst in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst. Bei der Emulsionsverdampfung wird ein mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel verwendet. Der LUMiSizer dient hier zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung der Nanoplättchen. Deren Größe liegt teils über der oberen Nachweisgrenze des Lichtstreuverfahrens. Desweiteren charakterisierten die Forschenden mit demselben Gerät die Separationsstabilität der Fullerensuspensionen.

Zweidimensionale Materialien nutzen

Priyabrata Sahoo, Centre for Nano and Soft Matter Sciences (Bengaluru) und Manipal Academy of Higher Education (Manipal, Indien) wurde Finalist für seine wissenschaftlichen Leistungen. Sie sind unter dem Thema Interfacial Properties Dominate over Bulk Solvent Properties in Liquid Phase Exfoliation: an Experimental Study using Dispersion Analyser zusammengefasst.

Liquid Phase Exfoliation (LPE) ist eine der erfolgreichsten Techniken, um zweidimensionale (2D) Materialien wie Graphen, Bornitrid, MXen usw. zu erhalten und ihre exotischen Eigenschaften in verschiedenen Anwendungen zu nutzen. Obwohl LPE ein einfacher und skalierbarer Prozess ist, ist der Peeling-Mechanismus recht komplex. Er wurde in der Literatur nicht im Detail untersucht. Das Ziel von Sahoo war das Verständnis der Rolle der Grenzfläche zwischen gelöstem Stoff und Lösungsmittel beim LPE von 2D-Materialien und der Dispersionsstabilisierung. Ein Dispersionsanalysator (LUMiSizer) war im Einsatz, um die Peelingeffizienz und Stabilität der in verschiedenen Lösungsmitteln erhaltenen Dispersionen zu verstehen.

Registrierung und Details zur Konferenz finden Sie hier.

Powtech 26: Druckluftversorgung für Schüttgutförderung

Kaeser Kompressoren zeigt auf der Powtech Technopharm verschiedene Druckluftlösungen für die Schüttgut- und Pulvertechnik. Das Spektrum reicht von einer kompakten Kompressorstation über Schrauben- und Drehkolbengebläse bis zu ölfrei verdichtenden Schraubenkompressoren und einer übergeordneten Steuerung für Druckluft- und Gebläsestationen.

Deutscher Umweltpreis für energieeffiziente Membrantechnik

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) zeichnet den Ingenieur und Membion-Geschäftsführer Dr. Klaus Vossenkaul mit dem Deutschen Umweltpreis 2026 aus. Gewürdigt wird seine Weiterentwicklung der Membranbioreaktor-Technologie für die Abwasserreinigung, mit der sich insbesondere der Energiebedarf für die Spülung der Membranen reduzieren lässt.

Elektrifizierte Zementproduktion ermöglicht CO₂-Abscheidung

Forschende der ETH Zürich haben untersucht, wie sich die Zementproduktion mit Direct Air Capture auf Basis von Kalzium-Looping verbinden lässt. Ihren Berechnungen zufolge könnten Elektrifizierung und direkte CO₂-Abscheidung die Klimawirkung der Zementproduktion bis 2050 um 78 Prozent senken. Durch zusätzliche Aufnahme von CO₂ aus der Umgebungsluft könnte der Gesamtprozess sogar eine negative CO₂-Bilanz erreichen.

Beschichtungslinie ergänzt Produktion von Batterieseparatoren

Asahi Kasei hat an seinem Standort in Charlotte im US-Bundesstaat North Carolina eine Beschichtungslinie für Hipore-Nassprozess-Batterieseparatoren eröffnet. Damit schafft das Unternehmen erstmals regionale Beschichtungs- und Lieferkapazitäten für diese Separatortechnologie in Nordamerika.

Entwässerungssystem für Kunstrasenplätze

Im EU-Forschungsprojekt LIFE T4C (Turf4Circular) werden Lösungen für ein nachhaltiges Regenwassermanagement auf Kunstrasenplätzen entwickelt und unter Praxisbedingungen erprobt. Hauraton bringt dafür ein Entwässerungs- und Filtersystem mit digitaler Zustandsüberwachung in zwei Demonstrationsanlagen in Spanien ein.