Grenzflächen und Partikeltechnologie (Mechanische Verfahrenstechnik II) (CH3093)
Interfaces and Technology of Particles
Lehrveranstaltung 0000000403 im SS 2023
Basisdaten
| LV-Art | Vorlesung |
|---|---|
| Umfang | 2 SWS |
| betreuende Organisation | Lehrstuhl für Technische Chemie I (Prof. Hinrichsen) |
| Dozent(inn)en |
Richard Fischer Paula Fraga Garcia Christoph Haisch Kai-Olaf Martin Hinrichsen |
| Termine |
Do, 12:00–14:00, CH 27401 |
weitere Informationen
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| ergänzende Hinweise | Moleküle orientieren sich in besonderer Weise an Grenzflächen. Wenn Körper sehr viel Oberfläche zu Volumen besitzen, finden erstaunliche Vorgänge statt. In dieser Vorlesung werden Grundlagen von Grenzflächenphänomenen präsentiert und Wechselwirkungsmechanismen erläutert. Ein Fokus liegt auf fest-flüssig- und gas-flüssig-Grenzflächen und kolloidalen fest-flüssig-Systemen.Der Teil "Grenzflächen" vermittelt die wichtigsten Prinzipien und Grundbegriffe, die nötig sind, disperse Feststoffsysteme sowohl hinsichtlich ihrer interpartikulären Wechselwirkungsmechanismen als auch der Beiträge durch beteiligte Flüssigphasen grundlegend beschreiben und verstehen zu können. Es werden dabei die folgenden Themen behandelt:- Oberflächenspannung, Messung derselben, Benetzungsphänomene, Randwinkel, ultrahydrophobe Oberflächen, Krümmungsphänomene- Grundlagen der Partikel-/Partikelwechselwirkungen über Potentialverläufe von Dipolwechselwirkungen, Polarisation, Hamaker-Ansatz und Modellgeometrien, Partikelhaftung auf Basis der Wechselwirkungspotentiale, Beiträge durch Flüssigkeiten zur Partikelwechselwirkung(Haftbrücken)- Elektrostatische Theorie zur Stabilität von Feststoffdispersionen in wässrigen Elektrolytumgebungen (Gouy-Chapman), Generalisierung duch die DLVO-Theorie, stabilitätsbeeinflussende Parameter der Lösung- Gekrümmte Grenzflächen und Kelvin-Gleichung, Anwendung auf Nukleation und Partikelwachstum- Be- und Entfeuchten von Partikelhaufwerken, KapillardruckkurvenDer Teil Partikeltechnologie erweitert die Grundlagen zu Grenzflächen durch die Behandlung der Herstellung und Konditionierung disperser Feststoffsysteme an praktischen Beispielen. Insbesondere erfolgt dies unter dem Blickwinkel der Präparation von heterogenen Katalysatoren, ausgehend von der primären nasschemischen Partikelfällung bis zur endgültigen Formgebung und der dabei notwendigen bzw. anwendbaren Methoden. Beispielhaft werden dabei prominente Katalysatorsysteme vorgestellt.Inhalte dabei sind:- Methodische Vorgehensweise bei der Fällung, bestimmende Prozessparameter, hydrothermale Methoden und Sol-Gel-Prozesse, Templatverfahren- Besonderheiten bei Trägerkatalysatoren, Imprägnieren, Modifikation von Oberflächen- Grundlagen der Agglomeration und Agglomeriertechniken, mechanische Eigenschaften von Agglomeraten, zu berücksichtigende Partikelwechselwirkungen, Systematik der Haftkräfte bei der Agglomeration, trockene und feuchte Systeme; Additive Fertigung von FormkörpernDie Partikelmesstechnik wird an Hand von Aerosolen diskutiert. Folgende Themen werden abgedeckt:- Grundlagen zu Aerosolen- Verteilungsfunktionen- Erzeugung- Massenabschätzung- Sammlung und Filtration |
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| Links |
E-Learning-Kurs (z. B. Moodle) TUMonline-Eintrag |