Kolloid- und Grenzflächenwissenschaften

Grenzflächentrennverfahren wie die Schaumflotation oder die Solventextraktion erfordern ein tiefgreifendes Verständnis von Mechanismen, die die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Phasen (z. B. Kolloiden, Wasser, Ölen oder Blasen) und (oberflächenaktiven) Reagenzien steuern. Unsere Studien konzentrieren sich auf die Quantifizierung physikalischer und physiko-chemischer Eigenschaften wie die Benetzbarkeit (Hydrophobizität) und Rauheit von Partikeloberfläche. Dazu verwenden wir Techniken wie die Rasterkraftmikroskopie gepaart mit der kolloidalen Sondentechnik, inverse Gaschromatographie, erweiterte Tensiometrie oder die Quantifizierung von Blasen-Partikel-Interaktion. Zur Charakterisierung von Tensiden und organischen Phasen verwenden wir die Schwingungsspektroskopie, die dynamische Lichtstreuung und auch die Fluoreszenzspektroskopie. Um die Löslichkeit von organischen und wässrigen Phasen zu analysieren, verwenden wir die Karl-Fischer-Titration und analysieren den gesamten organischen Gehalt. Das Hauptziel dieser Forschung ist es, kolloidale und Grenzflächenphänomene besser zu verstehen und zu quantifizieren. In Kombination mit Versuchsplanungs- und numerischen Optimierungsmethoden, können wir diese Erkenntnisse nutzen, um Prozessabläufe zu verbessern und somit den Testaufwand zu minimieren.

Für unsere Forschung kooperieren wir eng mit dem Institut für Fluiddynamik des HZDR zusammen. Im Rahmen des Center of Interface Studies (CIS) nutzen wir unser Fachwissen, um die gemeinsame Entwicklung und Optimierung von Grenzflächenmesstechniken (z. B. auf Basis der Dünnschichtinterferometrie) sowie von Simulations- und Modellierungsansätzen auszubauen.