Knipping, J: Synthese und Charakterisierung von Nanopartikel

Die Nanotechnologie wird als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts angese-hen. Das Interesse seitens Wissenschaft und Wirtschaft ist enorm. Dabei liegt der Fokus auf der Synthese und Analyse von Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Aufgrund der Vielfalt möglicher Anwendungen, die gegenwärtig und in naher Zukunft umgesetzt werden können, sind magnetische Nanopartikel innerhalb der Nanotechnologie von besonderer Be-deutung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Fragestellungen zur Synthese und Charakterisierung magnetischer Nanopartikel und Nanokomposite, deren magnetische Kompo-nenten aus Eisenoxid oder elementarem Eisen gebildet werden. Bei diesen Materialien kön-nen die magnetischen Eigenschaften durch die Zusammensetzung, die Partikelmorphologie und die Partikelgröße stark beeinflusst werden. Um die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen aufzuzeigen, bedarf es Herstellungsmethoden, welche die Erzeugung von Partikelmaterial erlauben, das sich in Komposition, Struktur und Größe unterscheidet. Insbesondere die Möglichkeiten, diese drei Charakteristika und die da-mit verbundenen Materialeigenschaften während der Synthese einzustellen, sollten in dieser Arbeit schwerpunktmäßig untersucht werden. Zu diesem Zweck wurde die Synthese der na-noskaligen Materialien in Gasphasenreaktoren unter Variation der essentiellen Erzeugungsparameter durchgeführt. Ausgewählte Eigenschaften der Substanzen wurden sowohl während als auch nach der Erzeugung mit unterschiedlichen Analyseverfahren bestimmt. In Flammenreaktoren wurden geeignete Precursoren zu Eisenoxidpartikeln umgesetzt, die im selben Prozessschritt in eine Matrix aus Siliziumdioxid eingebettet wurden. Dabei konnte der Syntheseverlauf von einem frühen Stadium, in dem einzelne Eisenoxidpartikel in isolierten SiO2 Partikeln vorlagen, bis hin zum Endprodukt verfolgt werden, das aus SiO2 Agglomeraten