Die vorliegende Arbeit behandelt die Optimierung der Prozesskette von einem Targetmaterial zu einem heterogenen Katalysator auf Basis von geträgerten Nanopartikeln, die bis zum heutigen Stand der Technik in einzelnen diskontinuierlichen Prozessschritten realisiert wird. Dabei bestand das Hauptziel und Motivation in der Realisierung einer vollkontinuierlichen Prozesskette, die die laserbasierte Partikelherstellung, die Optimierung der Nanopartikelgröße und deren Abscheidung auf einem

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... al berücksichtigt sowie durch eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der gesamten Prozesskette ergänzt wird. Im ersten Abschnitt der Partikelerzeugung konnte auf Basis eines Drahtes als Abtragsmaterial ein Aufbau realisiert und entwickelt werden, in dem eine vollkontinuierliche Herstellung von Nanopartikeln (NP) erreicht werden kann. Dabei wurde mittels mechanistischer Untersuchungen das Verständnis über den Partikelentstehungsmechanismus während des Drahtabtrags erweitert. Aufgrund der Kavitationsblasenlimitierung beim Drahtabtrag wurde gleichzeitig eine Optimierung der Durchflusskammer realisiert und mit dieser für Goldnanopartikel eine Produktivität im g/h-Maßstab sowie ein laserleistungsspezifischer Produktivitätsrekord erreicht. Im letzten Teil dieses Abschnittes konnte eine Gesetzmäßigkeit hergeleitet werden, welche auf eine Erweiterung des Neuenschwander-Modells basiert und mit der die Abtragsrate eines bestimmten Materials über die Materialparameter vorhergesagt werden kann. Die thermischen Effekte des Nanosekundenlasers wurden dazu integriert, wodurch eine deutlich bessere Korrelation zu den Produktivitätsdaten erhalten werden konnte. Im zweiten Teil konnte eine Optimierung der Fragmentierungseffizienz von Goldnanopartikeln erreicht und so ein Fortschritt zur Realisierung der kontinuierlichen Partikeloptimierung erzielt werden. So wurde schon innerhalb einer Passage durch die Reduzierung der optischen Weglänge innerhalb der Fragmentierungsdurchflusskammer von 5 auf 4 mm eine vollständige Partikeloptimierung, eine [...]