Das Projekt "Optimierung und Standardisierung der direkten Zufuehrung von Staubproben zur AES-ICP mittels Laserverdampfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischer Überwachungs-Verein Hannover/Sachsen-Anhalt durchgeführt. Ausgehend von den im Vorhaben 10402255 'Aufbereitung von Immissionsproben fuer die ICP-Analyse toxischer Staubinhaltsstoffe' erzielten Ergebnisse, mit denen die prinzipielle Anwendbarkeit einer direktiven Probenzufuehrung mittels Laserstrahlverdampfung bei der AES-ICP demonstriert wurde, soll dieser erfolgversprechende Ansatz zu einem automatisierten Analysenverfahren weiterentwickelt werden. Das Verfahren soll als kostenguenstige Alternative zur nasschemischen Probenaufbereitung von Staeuben aus dem Bereich der Immission und Emission erprobt und als Standardverfahren in einer VDI-Richtlinie beschrieben werden. Hiermit soll insbesondere die Analytik besonderer staubfoermiger anorganischer Stoffe nach 3.1.4 TA-Luft '86 verbessert und abgesichert werden.
Das Projekt "Erzeugung ultrafeiner hochtemperaturfester Aerosole durch Kondensation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Ultrafeine Partikel haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese sogenannten Nanopartikel sind vielfaeltig anwendbar, wie z.B. als Ausgangsmaterialien fuer hochfeste Werkstoffe, in Gassensoren, als Katalysatoren, in Arzneimitteln und in Testaerosolen fuer die Heissgasentstaubung. Es wurde eine Anlage zur Nanopartikelerzeugung durch Laserverdampfung entwickelt. Zur Herstellung wird Aluminiumoxidkeramik, Graphit, Kupfer oder Aluminium mit einem C02-Laser verdampft. Aus der Kondensation entstehen kugelfoermige Primaerpartikel in einem Groessenbereich zwischen 10 und 500 Nanometern. Nach der Erstarrung koennen die Partikel durch Agglomeration unregelmassig geformte Ketten oder Flocken bilden. Deshalb wird das Aerosol so weit verduennt, dass Kollisionen der Partikel unwahrscheinlich werden und damit die Agglomerationswahrscheinlichkeit stark reduziert wird. Das zu verdampfende Material, in Form eines runden Targets, ist unter einen Drehteller montiert, der in Rotation versetzt und gleichzeitig horizontal verschoben wird. Der Laserstrahl wird von unten auf das Target fokussiert und hinterlasst durch die Targetbewegung eine spiralfoermige Bahn auf der Materialoberflaeche. Das Material verdampft lokal im Laserfokus. Der Dampf wird durch radial zustroemendes Argon in einen Sinterkegel unterhalb des Targets transportiert, wo in der heissen Zone die Kondensation und Koagulation stattfindet. In diesem Bereich bleiben die Partikel durch Absorption der Laserstrahlung fluessig, unterhalb der heissen Zone erstarren sie. Durch die Volumenaufweitung des Kegels nach unten und das seitliche Zustroemen von Argon nimmt die Partikelkonzentration von oben nach unten stark ab. Die Partikel werden auf einer Filtermembran abgeschieden und mit einem Rasterelektronenmikroskop auf Groesse, Form und Agglomerationsgrad untersucht. Neben dem Ziel der Nanopartikelerzeugung werden die zugrundeliegenden Prozesse Verdampfung, Kondensation und Koagulation sowohl experimentell als auch theoretisch detailliert untersucht.