Kleinmolekül-Stabilisierung von Metalloxid-Nanopartikeln

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Die Stabilisierung von Nanopartikeln gegen Agglomeration in flüssigen Medien ist von großer Relevanz. Neben den klassischen Kolloidmethoden der Ladungsstabilisierung und der Adsorption von Polymeren kann sie auch durch Adsorption kleiner organischer Moleküle an die Nanopartikel erreicht werden. Diese sogenannte Kleinmolekül-Stabilisierung wird empirisch verbreitet eingesetzt, das Wissen über Mechanismen und Zusammenhänge der Stabilisierung von Partikeln der Größenordnung < 100 nm ist bisher aber gering. Dieses Forschungsvorhaben hat zum Ziel, durch systematische Untersuchungen die Kleinmolekül-Stabilisierung insbesondere kleiner Nanopartikel mit Größen < 10 nm aufzuklären. Unter Verwendung von Modellsystemen mit monodispersen Nanopartikeln soll vor allem der Zusammenhang zwischen der Adsorption des Stabilisators und der Deagglomeration der Nanopartikel betrachtet werden. Im Rahmen der zweiten Projektphase soll insbesondere der Einfluss der Lösungsmittelkompatibilität auf die Stabilisierung in unterschiedlichen Medien sowie die Langzeitstabilität der Systeme untersucht werden. Die experimentellen Ergebnisse werden mit Berechnungen der Wechselwirkungsenergien zwischen den Partikeln basierend auf der DLVO- und XDLVO-Theorie sowie Theorien der sterischen Wechselwirkung verglichen.