Production of Metal Nanoparticles in Asymmetrical Dielectric Barrier Discharge‐Plasma Reactor at Atmospheric Pressure

Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung metallischer Nanopartikel in einem Dielectric Barrier Discharge (DBD)‐Plasma bei Atmosphärendruck. Im entwickelten Reaktor ist nur eine Elektrode mit einem Dielektrikum (Aluminiumoxid) versehen, während die punktförmige Gegenelektrode für die filamentären Entladungen frei zugänglich ist (asymmetrische DBD). Die metallischen Partikeln werden aus dem Material der offenen Gegenelektrode gebildet, auf der die filamentären Entladungen zur Ausbildung von Kratern führen. Während im kalten Reaktor zu Beginn der Entladungen eine hohe Anzahl von größeren Nanopartikeln (mit einem Durchmesser von einigen zehn Nanometern) beobachtet wird, werden nach dem Erreichen des thermischen Gleichgewichts im Reaktor vorwiegend sehr kleine metallische Nanopartikeln mit konstanter Größe und Anzahlkonzentration produziert. Die im thermischen Gleichgewicht gebildeten metallischen Partikeln (Cu, Ag und Au) sind nicht agglomeriert und kristallin, mit mittleren Durchmessern von etwa 4 nm. Das Elektrodenmaterial hat bei gegebenen Betriebsbedingungen des Reaktors, wie Elektrodenabstand und Gasvolumenstrom, kaum einen Einfluss auf die Größe der hergestellten Partikeln, bestimmt aber die Anzahlkonzentration.