Mikrostrukturierung anorganischer Funktionsmaterialien durch templatbasierte Synthese – Hohlpartikel für Thermometrie und Katalyse

Im Rahmen der Gasphasenthermometrie mit Hilfe von Leuchtstoffen kommen nahezu ausschlieslich Vollpartikel zum Einsatz. Die verwendeten Partikel mussen ein schnelles Folgevermogen (thermisch sowie fluidisch) zeigen, da typische stromungsmechanische Zeitskalen im Bereich <1 µs bis zu 150 µs liegen. Um dies hinreichend zu gewahrleisten, sind die Partikel auf Durchmesser von maximal 3 µm beschrankt, was unter anderem in den hohen Dichten (4-5 g/cm³) der keramischen Leuchtstoffe begrundet liegt. Daher war der Ausgangspunkt dieser Arbeit die Prognose, dass eine signifikante Verbesserung der Thermometrie erreicht wurde, wenn Leuchtstoffpartikel mit groserem Durchmesser und geringerer Dichte verwendet werden konnten. Dadurch konnte eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhaltnisses aufgrund des erhohten Absorptionsquerschnitts in Kombination mit einem schnellen Folgevermogen resultieren, weshalb ein groses Interesse an der Herstellung derartiger Materialien besteht. Somit war es das Ziel dieser Arbeit, besondere anorganische Funktionsmaterialien in Form von Hohlkugeln zu entwickeln, die fur in situ Thermometriemessungen in der Gasphase geeignet sind. In Hinblick auf die gestellten Anforderungen bezuglich der Anwendung in Stromungsumgebungen wurde darauf abgezielt, mikroskalige Hohlpartikel mit geringer Wandstarke zu synthetisieren. Neben dem positiven Effekt der Materialersparnis konnte dadurch ein hohes fluidisches Folgevermogen sowie eine schnelle Umgebungstemperaturadaption erreicht werden. Die Syntheseroute fur Hohlpartikel wurde auserdem auf ausgewahlte Katalysatoren ubertragen.