Gezielte Generierung von submikronen Partikelstrukturen aus Kupferphthalocyanin durch Desublimationsprozesse zum Einsatz als Testaerosol:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Kaiserslautern
Technische Universität Kaiserslautern
[2022]
|
| Series: | Fortschritt-Berichte
Band 26 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | xiii, 115 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABSTRACT
.............................................................................................................................................
I
KURZFASSUNG
....................................................................................................................................
III
INHALTSVERZEICHNIS
............................................................................................................................
V
FORMELZEICHEN
.................................................................................................................................
IX
1
EINLEITUNG
..................................................................................................................................
1
1.1
MOTIVATION
.........................................................................................................................
1
1.2
ZIEL
DER
ARBEIT
...................................................................................................................
2
2
GRUNDLAGEN
DER
PARTIKELGENERIERUNG
.......................................................................................
5
2.1
GENERIERUNGSKONZEPTE
FIIR
AEROSOLE
................................................................................
6
2.2
AEROSOLGENERIERUNG
DURCH
DISPERGIEREN
..........................................................................
7
2.3
AEROSOLGENERIERUNG
DURCH
KONDENSATION
........................................................................
8
2.3.1
UEBERSAETTIGUNG
..........................................................................................................
10
2.3.2
HOMOGENE
NUKLEATION
.............................................................................................
11
2.3.3
HETEROGENE
NUKLEATION
...........................................................................................
13
2.4
BERECHNUNG
DER
DUESENSTROEMUNG
...................................................................................
15
2.4.1
BAUFORMEN
UND
STROEMUNGSEIGENSCHAFTEN
VON
DUESEN
..........................................
15
2.4.2
AUSLEGUNG
DER
DUESENGEOMETRIE
.............................................................................
16
2.4.3
GRUNDLAGEN
DER
CFD-SIMULATION
...........................................................................
17
2.5
PARTIKELMESSTECHNIK
FIIR
AEROSOLE
..................................................................................
19
2.6
BESCHREIBUNG
DER
PARTIKELKINETIK
..................................................................................
20
2.6.1
ELEKTRISCHE
MOBILITAET
..............................................................................................
21
2.6.2
DYNAMISCHER
FORMFAKTOR
......................................................................................
21
2.6.3
KOAGULATION
............................................................................................................
22
2.6.4
DIFFUSION
..................................................................................................................
23
2.6.5
SEDIMENTATION
.........................................................................................................
23
2.6.6
IMPAKTION
................................................................................................................
24
3
MATERIAL
UND
METHODEN
.........................................................................................................
25
3.1
EIGENSCHAFTEN
DER
VERWENDETEN
STOFFSYSTEME
..............................................................
25
3.1.1
KUPFERPHTHALOCYANIN
...............................................................................................
25
3.1.2
TITANDIOXID
..............................................................................................................
28
3.2
DISPERGIEREINHEIT
UND
MESSTECHNIK
...............................................................................
28
3.2.1
BUERSTENDOSIERER
.........................................................................................................
29
3.2.2
SCANNING
MOBILITY
PARTICLE
SIZER
(SMPS)
.............................................................
29
3.2.3
NANO
AEROSOL
SAMPLER
(NAS)
................................................................................
31
3.2.4
RASTERELEKTRONENMIKROSKOP
(REM)
.......................................................................
32
3.2.5
AEROSOL
PARTICLE
MASS
ANALYZER
(
APM)
................................................................
34
3.3
RANDBEDINGUNGEN
UND
PARAMETER
ZUR
SIMULATION
DES
STROEMUNGSPROFILS
...................
35
3.4
VERSUCHSAUFBAU
..............................................................................................................
36
3.4.1
HOMOGENE
NUKLEATION
..............................................................................................
36
3.4.2
HETEROGENE
NUKLEATION
...........................................................................................
36
3.4.3
AUFBAU
DER
MESSTECHNIK
.........................................................................................
37
3.4.4
CHARAKTERISIERUNG
DER
PARTIKELFORM
MIT
DER
KOMBINIERTEN
MESSUNG
DES
MOBILITAETSDURCHMESSERS
UND
DER
PARTIKELMASSE
...................................................................
38
4
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
....................................................................................................
39
4.1
AUSLEGUNG
DER
DUESENGEOMETRIE
.....................................................................................
39
4.2
HOMOGENE
NUKLEATION
....................................................................................................
40
4.2.1
AUFBAU
DER
GENERIERUNGSANLAGE
.............................................................................
40
4.2.2
SIMULATION
DES
STROEMUNGSFELDES
MIT
COMPUTATIONAL
FLUID
DYNAMICS
(CFD)
UND
CHARAKTERISIERUNG
DER
UEBERSAETTIGUNG
....................................................................................
43
4.2.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
GENERIERTEN
KUPFERPHTHALOCYANINPARTIKEL
........................
45
4.2.4
VARIATION
DES
PARTIKELMATERIALEINTRAGS
..................................................................
54
4.2.5
VARIATION
DER
TEMPERATUR
IN
DER
SUBLIMATIONSEINHEIT
..........................................
57
4.2.6
VARIATION
DER
TEMPERATUR
IN
DER
EXPANSIONSKAMMER
..........................................
59
4.2.7
VERGLEICH
DER
GENERIERTEN
PARTIKELSTRUKTUREN
BEIM
EINSATZ
VON
CHLORIERTEM
UND
UNCHLORIERTEM
KUPFERPHTHALOCYANIN
.....................................................................................
61
4.3
HETEROGENE
NUKLEATION
...................................................................................................
63
4.3.1
AUFBAU
DER
GENERIERUNGSANLAGE
.............................................................................
63
4.3.2
SIMULATION
DES
STROEMUNGSFELDES
MIT
COMPUTATIONAL
FLUID
DYNAMICS
(CFD)
...
67
4.3.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
PARTIKELFORM
MIT
REM-AUFNAHMEN
..................................
71
4.4
THEORETISCHE
UNTERSUCHUNG
DER
PARTIKELKINETIK
...........................................................
83
4.4.1
CLUSTERBILDUNG
.........................................................................................................
83
VI
4.4.2
ANZAHLKONZENTRATION
..............................................................................................
85
4.4.3
KOAGULATION
.............................................................................................................
86
4.4.4
DIFFUSION
..................................................................................................................
87
4.4.5
SEDIMENTATION
..........................................................................................................
88
4.4.6
IMPAKTION
................................................................................................................
88
5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
..........................................................................................
91
5.1
ZUSAMMENFASSUNG
.........................................................................................................
91
5.2
AUSBLICK
..........................................................................................................................
92
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
..................................................................................................................
95
TABELLENVERZEICHNIS
.......................................................................................................................
99
ANHANG
.........................................................................................................................................
101
LITERATURVERZEICHNIS
.....................................................................................................................
107
VII
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
ABSTRACT
.
I
KURZFASSUNG
.
III
INHALTSVERZEICHNIS
.
V
FORMELZEICHEN
.
IX
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
MOTIVATION
.
1
1.2
ZIEL
DER
ARBEIT
.
2
2
GRUNDLAGEN
DER
PARTIKELGENERIERUNG
.
5
2.1
GENERIERUNGSKONZEPTE
FIIR
AEROSOLE
.
6
2.2
AEROSOLGENERIERUNG
DURCH
DISPERGIEREN
.
7
2.3
AEROSOLGENERIERUNG
DURCH
KONDENSATION
.
8
2.3.1
UEBERSAETTIGUNG
.
10
2.3.2
HOMOGENE
NUKLEATION
.
11
2.3.3
HETEROGENE
NUKLEATION
.
13
2.4
BERECHNUNG
DER
DUESENSTROEMUNG
.
15
2.4.1
BAUFORMEN
UND
STROEMUNGSEIGENSCHAFTEN
VON
DUESEN
.
15
2.4.2
AUSLEGUNG
DER
DUESENGEOMETRIE
.
16
2.4.3
GRUNDLAGEN
DER
CFD-SIMULATION
.
17
2.5
PARTIKELMESSTECHNIK
FIIR
AEROSOLE
.
19
2.6
BESCHREIBUNG
DER
PARTIKELKINETIK
.
20
2.6.1
ELEKTRISCHE
MOBILITAET
.
21
2.6.2
DYNAMISCHER
FORMFAKTOR
.
21
2.6.3
KOAGULATION
.
22
2.6.4
DIFFUSION
.
23
2.6.5
SEDIMENTATION
.
23
2.6.6
IMPAKTION
.
24
3
MATERIAL
UND
METHODEN
.
25
3.1
EIGENSCHAFTEN
DER
VERWENDETEN
STOFFSYSTEME
.
25
3.1.1
KUPFERPHTHALOCYANIN
.
25
3.1.2
TITANDIOXID
.
28
3.2
DISPERGIEREINHEIT
UND
MESSTECHNIK
.
28
3.2.1
BUERSTENDOSIERER
.
29
3.2.2
SCANNING
MOBILITY
PARTICLE
SIZER
(SMPS)
.
29
3.2.3
NANO
AEROSOL
SAMPLER
(NAS)
.
31
3.2.4
RASTERELEKTRONENMIKROSKOP
(REM)
.
32
3.2.5
AEROSOL
PARTICLE
MASS
ANALYZER
(
APM)
.
34
3.3
RANDBEDINGUNGEN
UND
PARAMETER
ZUR
SIMULATION
DES
STROEMUNGSPROFILS
.
35
3.4
VERSUCHSAUFBAU
.
36
3.4.1
HOMOGENE
NUKLEATION
.
36
3.4.2
HETEROGENE
NUKLEATION
.
36
3.4.3
AUFBAU
DER
MESSTECHNIK
.
37
3.4.4
CHARAKTERISIERUNG
DER
PARTIKELFORM
MIT
DER
KOMBINIERTEN
MESSUNG
DES
MOBILITAETSDURCHMESSERS
UND
DER
PARTIKELMASSE
.
38
4
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
39
4.1
AUSLEGUNG
DER
DUESENGEOMETRIE
.
39
4.2
HOMOGENE
NUKLEATION
.
40
4.2.1
AUFBAU
DER
GENERIERUNGSANLAGE
.
40
4.2.2
SIMULATION
DES
STROEMUNGSFELDES
MIT
COMPUTATIONAL
FLUID
DYNAMICS
(CFD)
UND
CHARAKTERISIERUNG
DER
UEBERSAETTIGUNG
.
43
4.2.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
GENERIERTEN
KUPFERPHTHALOCYANINPARTIKEL
.
45
4.2.4
VARIATION
DES
PARTIKELMATERIALEINTRAGS
.
54
4.2.5
VARIATION
DER
TEMPERATUR
IN
DER
SUBLIMATIONSEINHEIT
.
57
4.2.6
VARIATION
DER
TEMPERATUR
IN
DER
EXPANSIONSKAMMER
.
59
4.2.7
VERGLEICH
DER
GENERIERTEN
PARTIKELSTRUKTUREN
BEIM
EINSATZ
VON
CHLORIERTEM
UND
UNCHLORIERTEM
KUPFERPHTHALOCYANIN
.
61
4.3
HETEROGENE
NUKLEATION
.
63
4.3.1
AUFBAU
DER
GENERIERUNGSANLAGE
.
63
4.3.2
SIMULATION
DES
STROEMUNGSFELDES
MIT
COMPUTATIONAL
FLUID
DYNAMICS
(CFD)
.
67
4.3.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
PARTIKELFORM
MIT
REM-AUFNAHMEN
.
71
4.4
THEORETISCHE
UNTERSUCHUNG
DER
PARTIKELKINETIK
.
83
4.4.1
CLUSTERBILDUNG
.
83
VI
4.4.2
ANZAHLKONZENTRATION
.
85
4.4.3
KOAGULATION
.
86
4.4.4
DIFFUSION
.
87
4.4.5
SEDIMENTATION
.
88
4.4.6
IMPAKTION
.
88
5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
91
5.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
91
5.2
AUSBLICK
.
92
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
95
TABELLENVERZEICHNIS
.
99
ANHANG
.
101
LITERATURVERZEICHNIS
.
107
VII |
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