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Wasserrelevanz bei der Herstellung und dem Einsatz von technischen Nanoobjekten
Art der Abschlussarbeit
Bachelor
Autoren
- Grunwald, Christoph
Betreuer
- Prof. Dr. André Lerch
- Dipl.-Ing. Gerold Bönisch
Abstract
Die Nanotechnologie kommt bereits in vielen Branchen zum Einsatz. Durch die herausragenden Eigenschaften von Nanoobjekten lassen sich Produkten vielfältige neue Eigenschaften verleihen. Die Datenlage zu weltweiten Herstellungsmengen ist unzureichend, sodass eine Abschätzung der Expositionen in die Umwelt schwierig ist. Durch Marktanalysen lassen sich jedoch die am häufigsten Eingesetzten Nanomaterialien ermitteln. Diese sind Siliziumdioxid, Titandioxid, Silber, Zinkoxid und Kohlenstoffnanoteilchen. Bei der Herstellung von Nanoobjekten werden zwei Konzepte unterschieden. Top-Down Ansätze, welche durch physikalische Bearbeitungsmethoden geprägt sind und Bottom-Up Ansätze, die durch chemische Herangehensweise gekennzeichnet sind. Die Verfahrenstechniken zur Herstellung und Einsatz lassen sich auf unterschiedliche Materialien übertragen und bieten somit ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten. Wie auch in vielen anderen verfahrenstechnischen Bereichen, spielt bei der Nanotechnologie Wasser eine wichtige Rolle bei Herstellung und Einsatz der Partikel und Beschichtungen. Die Wasserrelevanz ist dabei jedoch stark von dem jeweiligen Produktionsverfahren abhängig. Vor allem bei Top-Down Verfahren, wie Gasphasensynthese und –Abscheidung, sowie Sol-Gel-Verfahren wird Prozesswasser als Lösungsmittel, Wasch- und Spülflüssigkeit, sowie zur Prozesssteuerung eingesetzt. Eine hinreichende Charakterisierung der aus dem Produktionsprozess anfallenden Abwässer hinsichtlich Menge und Inhaltsstoffe ist jedoch nur mit genauer Kenntnis der Verfahrenstechniken möglich und stark von den eingesetzten Ausgangsstoffen abhängig.
Schlagwörter
Nanotechnologie, Nanopartikel, Gasphasensynthese, Gasphasenabscheidung, Sol-Gel-Verfahren, Gaswäsche, Abscheideverfahren, Aerosilverfahren, Titandioxid, Siliziumdioxid, Zinkoxid, Silber-Nanopartikel, Kohlenstoffnanoteilchen, Nano-Textilien
Berichtsjahr
2015