Tino Voigt

• Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Generierung von organischen Nanopartikeln in einer übersättigten Gasströmung. Als Versuchsmaterialien kamen Kupferphthalocyanin und Paliogen Rot L4120 zum Einsatz. Sie werden bereits erfolgreich in der Informations- und Kommunikationstechnologie als Bestandteil in Halbleiterbaugruppen oder organischen Leuchtdioden eingesetzt. Gerade in solchen Anwendungsgebieten ist eine hohe Reinheit der Materialien unerlässlich. Gasphasenprozesse bieten diesen Vorteil einer hohen Reinheit der generierten Partikeln und schaffen deswegen im Hinblick auf innovative Anwendungsgebiete, den Anreiz zur Erforschung alternativer Prozesse zur Herstellung nanoskaliger organischer Partikeln aus der Gasphase. Durch die Sublimation des Ausgangsmaterials wurde eine untersättigte bis gesättigte Gasströmung erzeugt. Die Übersättigung wurde durch die adiabatische Entspannung in einer Lavaldüse und der sich anschließenden Expansion des Freistrahls in einer Expansionskammer erzeugt. Die dafür entwickelte Anlage wurde dabei so konzipiert, dass durch die modulare Bauweise verschiedene Techniken zur Generierung, Modifizierung oder Konditionierung der organischen Partikeln untersucht werden konnten. Die Arbeit gliedert sich in die vier folgenden Untersuchungsschwerpunkte: Generierung organischer Partikeln durch adiabatische Entspannung in Düsen. • Steuerung der Partikelbildung durch Prozessparameter. • Beeinflussung der Partikelbildung durch Ionen. • Herstellung von Core-Shell-Strukturen mit einem organischen Beschichtungsmaterial.
• This work deals with the formation process of organic nanoparticles out of a supersaturated gas flow. Copper phthalocyanine and Paliogen Red L4120 were applied as test materials . This substances are preferred used as dyes but already applied in the information and communication technology for example in semiconductors and Organic Light Emission Diodes (OLED). Specially in these application fields a high purity of the materials is essential. Gas to particle conversion processes offer a high purity of the generated particles and provide incentives for the development of new and innovative processes to generate organic nanoparticles. By sublimation of the bulk material a nearly saturated or saturated gas flow is reached. Subsequently the supersaturation arises from the adiabatic expansion of the gas flow in a Laval nozzle and the attached expansion chamber under overpressure conditions from 2,5 bar to ambient pressure. The testing plant was designed to investigate different techniques for the generation, modification and conditioning of organic particles. Four focal points were formulated: • Generation of organic particles due to adiabatic expansion in nozzles. • Controlling of the particle formation process by process parameters. • Manipulate the particle formation process by ions. • Creating core-shell structures with an organic coating material.