DE10330394A1 - Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen durch Polymerbeschichtung in der Gasphase - Google Patents
Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen durch Polymerbeschichtung in der Gasphase Download PDFInfo
- Publication number
- DE10330394A1 DE10330394A1 DE2003130394 DE10330394A DE10330394A1 DE 10330394 A1 DE10330394 A1 DE 10330394A1 DE 2003130394 DE2003130394 DE 2003130394 DE 10330394 A DE10330394 A DE 10330394A DE 10330394 A1 DE10330394 A1 DE 10330394A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plasma
- nanoscale particles
- particles
- coating
- organic compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 41
- -1 vinylaromatics Chemical class 0.000 claims description 24
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 11
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical class C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 6
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 17β-estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 0.000 claims description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000000 cycloalkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical class NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical class [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003140 primary amides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 11
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 9
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 8
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 7
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 7
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 3
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYPKRALMXUUNKS-UHFFFAOYSA-N 2-Hexene Natural products CCCC=CC RYPKRALMXUUNKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGGIUGXMWNKMCP-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropan-2-olate;zirconium(4+) Chemical group CC(C)(C)O[Zr](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C BGGIUGXMWNKMCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N but-2-ene Chemical compound CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 2
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QMMOXUPEWRXHJS-UHFFFAOYSA-N pentene-2 Natural products CCC=CC QMMOXUPEWRXHJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HOXGZVUCAYFWGR-KQQUZDAGSA-N (3e,5e)-octa-1,3,5-triene Chemical compound CC\C=C\C=C\C=C HOXGZVUCAYFWGR-KQQUZDAGSA-N 0.000 description 1
- 125000000229 (C1-C4)alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- FZENGILVLUJGJX-NSCUHMNNSA-N (E)-acetaldehyde oxime Chemical compound C\C=N\O FZENGILVLUJGJX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- XVOUMQNXTGKGMA-OWOJBTEDSA-N (E)-glutaconic acid Chemical compound OC(=O)C\C=C\C(O)=O XVOUMQNXTGKGMA-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 239000001124 (E)-prop-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acid Substances 0.000 description 1
- XEMRAKSQROQPBR-UHFFFAOYSA-N (trichloromethyl)benzene Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 XEMRAKSQROQPBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GETTZEONDQJALK-UHFFFAOYSA-N (trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC=C1 GETTZEONDQJALK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTEKOJQFKOIXMU-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(trichloromethyl)benzene Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C1=CC=C(C(Cl)(Cl)Cl)C=C1 OTEKOJQFKOIXMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PDCBZHHORLHNCZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C(C(F)(F)F)C=C1 PDCBZHHORLHNCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000022 2-aminoethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])N([H])[H] 0.000 description 1
- SZTBMYHIYNGYIA-UHFFFAOYSA-N 2-chloroacrylic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)=C SZTBMYHIYNGYIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WROUWQQRXUBECT-UHFFFAOYSA-N 2-ethylacrylic acid Chemical compound CCC(=C)C(O)=O WROUWQQRXUBECT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHSHLMUCYSAUQU-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl methacrylate Chemical compound CC(O)COC(=O)C(C)=C VHSHLMUCYSAUQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWZMWHWAWHPNHN-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(O)COC(=O)C=C GWZMWHWAWHPNHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)=C MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDTMFDGELKWGFT-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropan-2-olate Chemical compound CC(C)(C)[O-] SDTMFDGELKWGFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- ZQDPJFUHLCOCRG-UHFFFAOYSA-N 3-hexene Chemical compound CCC=CCC ZQDPJFUHLCOCRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHNJXLWRTQNIPD-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(O)CCOC(=O)C(C)=C VHNJXLWRTQNIPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRCGLALFKDKSAN-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutyl prop-2-enoate Chemical compound CC(O)CCOC(=O)C=C JRCGLALFKDKSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCO GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZPSOSOOLFHYRR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl prop-2-enoate Chemical compound OCCCOC(=O)C=C QZPSOSOOLFHYRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYFWOBSAALCFRS-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl benzoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 HYFWOBSAALCFRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKXAYLPDMSGWEV-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCCO YKXAYLPDMSGWEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDWUBGAGUCISDV-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyl prop-2-enoate Chemical compound OCCCCOC(=O)C=C NDWUBGAGUCISDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004406 C3-C8 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000801643 Homo sapiens Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4 Proteins 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical class CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical class CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003962 NiZn Inorganic materials 0.000 description 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical group O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033617 Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4 Human genes 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical class CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 1
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229940091181 aconitic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000013466 adhesive and sealant Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005248 alkyl aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004202 aminomethyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical group 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000043 benzamido group Chemical group [H]N([*])C(=O)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000051 benzyloxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical class CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N cis-aconitic acid Chemical compound OC(=O)C\C(C(O)=O)=C\C(O)=O GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- CHVJITGCYZJHLR-UHFFFAOYSA-N cyclohepta-1,3,5-triene Chemical compound C1C=CC=CC=C1 CHVJITGCYZJHLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002188 cycloheptatrienyl group Chemical group C1(=CC=CC=CC1)* 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 description 1
- OOXWYYGXTJLWHA-UHFFFAOYSA-N cyclopropene Chemical compound C1C=C1 OOXWYYGXTJLWHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N dimethylacetylene Natural products CC#CC XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C=C GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical compound FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGFXOWRDDHCDTE-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene oxide Chemical compound FC(F)(F)C1(F)OC1(F)F PGFXOWRDDHCDTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N mesaconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N methoxide Chemical compound [O-]C NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMVXVPUHCLLJRE-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)hexane-1,6-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCCCCCN AMVXVPUHCLLJRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHBRUUFBSBSTHM-UHFFFAOYSA-N n'-[2-(3-trimethoxysilylpropylamino)ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCNCCN NHBRUUFBSBSTHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLEJWUIEUACHKH-UHFFFAOYSA-N n-[[benzoyl(methyl)amino]-ethoxy-methylsilyl]-n-methylbenzamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)N(C)[Si](C)(OCC)N(C)C(=O)C1=CC=CC=C1 BLEJWUIEUACHKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC=C RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUWVWLRMZQHYHL-UHFFFAOYSA-N n-ethenylpropanamide Chemical compound CCC(=O)NC=C IUWVWLRMZQHYHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- QYZLKGVUSQXAMU-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-diene Chemical compound C=CCC=C QYZLKGVUSQXAMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N phosphorus trifluoride Chemical compound FP(F)F WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical class CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001501 propionyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000541 pulsatile effect Effects 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical compound C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N sulfanyl Chemical class [SH] PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(C)(C)C SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAOIDOHSFRTOEL-UHFFFAOYSA-N tetrahydrothiophene Chemical compound C1CCSC1 RAOIDOHSFRTOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical class [H]S* 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N trans-aconitic acid Natural products OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005671 trienes Chemical class 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 125000002948 undecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/006—Coating of the granules without description of the process or the device by which the granules are obtained
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nanoskaliger Teilchen, die auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine Beschichtung aufweisen, bei dem man nanoskalige Teilchen und wenigstens eine unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung in einer Reaktionszone in Kontakt bringt und mit Hilfe eines Plasmas eine Polymerbeschichtung der Teilchenoberfläche bewirkt.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nanoskaliger Teilchen, die auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine Beschichtung aufweisen, bei dem man nanoskalige Teilchen und wenigstens eine unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung in einer Reaktionszone in Kontakt bringt und mit Hilfe eines Plasmas eine Polymerbeschichtung der Teilchenoberfläche bewirkt.
- Zubereitungen von Teilchen mit Teilchengrößen im Nanometerbereich (nanoskalige Teilchen) haben in vielen Bereichen der Technik Anwendung gefunden. Sie dienen beispielsweise im Bereich der Elektrotechnik als Dielektrika für miniaturisierte Vielschichtkondensatoren, als Katalysatoren, als Zusätze für Farben und Kosmetika, als Zusätze zu Kunststoffen, um diese beispielsweise gegen thermische oder photochemische Zersetzung zu stabilisieren oder deren dielektrische und/oder magnetische Eigenschaften zu verändern, und als Poliermittel. Spezielle Anwendungen existieren für Suspensionen, die Teilchen mit magnetischen, ferroelektrischen oder piezoelektrischen Eigenschaften enthalten, und die sich beispielsweise für magnetooptische Anwendungen, als Sensorwerkstoffe oder als Magnetofluide eignen. Derartige Dispersionen nanoskaliger Teilchen, die befähigt sind, sich unter Einwirkung magnetischer, elektrischer oder elektromagnetischer Wechselfelder erwärmen zu lassen, dienen beispielsweise der Herstellung von Klebe- und Dichtmitteln, die in Folge der durch das Anlegen magnetischer, elektrischer oder elektromagnetischer Wechselfelder induzierten Erwärmung aushärten oder wobei ein bestehender Klebeverbund getrennt wird.
- Um in nanoskaligen Suspensionen eine Agglomeration oder Zusammenwachsen der Teilchen im Wesentlichen zu verhindern und/oder um eine gute Dispergierbarkeit der teilchenförmigen Phase in der kohärenten Phase der Zubereitungen zu gewährleisten, sind die eingesetzten Teilchen in der Regel oberflächenmodifiziert bzw. oberflächenbeschichtet. Dazu weisen die Teilchen auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine ein- oder mehrlagige Beschichtung auf, die wenigstens eine Verbindung mit ionogenen, ionischen und/oder nichtionischen oberflächenaktiven Gruppen enthält.
- Es ist bekannt, die Synthese und Beschichtung nanoskaliger Teilchen in der Flüssigphase vorzunehmen. Solche Verfahren basieren beispielsweise auf einer Ausfällung der Teilchen aus wässrigen Lösungen von Metallsalzen durch Änderung des pH-Werts und anschließendes Inkontaktbringen mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, um oberflächenmodifizierte bzw. oberflächenbeschichtete Teilchen zu erhalten. Nachteilig an diesen Verfahren in flüssiger Phase ist, dass Synthese- und Oberflächenmodifizierung häufig in verschiedenen Lösungsmitteln durchgeführt werden müssen. Soweit kristalline Teilchen erwünscht sind, müssen diese häufig noch in einem zusätzlichen Verfahrensschritt durch ein Hydrothermalverfahren kristallisiert werden.
- Das deutsche Gebrauchsmuster
DE 94 03 581.4 U1 beschreibt eine Vorrichtung für Mikrowellenstrahlung und damit erzeugte beschichtete Nanopulver. - Die DE-C-196 38 601 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung polymerbeschichteter nanoskaliger Teilchen, bei dem eine verdampfbare Metallverbindung und ein Reaktionsgas in ein Mikrowellenplasma eingebracht werden, wobei sich die Kerne der Partikel bilden und darauf anschließend eine Polymerbeschichtung durch Inkontaktbringen mit einer polymerisierbaren organischen Verbindung und Polymerisation mit dem UV-Licht des Mikrowellenplasmas erzeugt wird.
- Die WO 99/52624 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung beschichteter Partikel aus einem Kern, der aus einer Verbindung eines Metalls oder Halbmetalls mit einem Nichtmetall besteht und einer Hülle aus Ruß. Dazu werden die Partikel in eine Aerosol-Form überführt, mit einem Gas in Kontakt gebracht, das mindestens eine aromatische Verbindung enthält und zusammen mit dem Gas durch die Plasmazone eines Mikrowellenplasmas geleitet.
- In Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 740, I11.12.1–I11.12.6 (2003) wird die in situ-Herstellung von polymerbeschichteten Zirkondioxidpartikeln durch Zersetzung von Zirkon-tert.-butoxid beschrieben. Dazu wird in einer zweistufigen Synthese in der Gasphase (CVS) zunächst der nanokristalline keramische Kern durch thermische Zersetzung in einer ersten Reaktionszone erzeugt und anschließend die Polymerbeschichtung durch Plasmapolymerisation in einer zweiten Reaktionszone in Gegenwart eines kontinuierlichen oder gepulsten Plasmas erzeugt. Die Polymerbeschichtung resultiert dabei aus den bei der Pyrolyse der Zirkondioxid-Vorstufe resultierenden organischen Nebenprodukten. Es wurde gefunden, dass die Struktur und Dicke der Polymerbeschichtung durch Variation verschiedener Parameter bei der Plasmaerzeugung beeinflusst werden kann. Der Einsatz von zusätzlichen polymerisierbaren Verbindungen zur Erzeugung der Oberflächenbeschichtung wird in diesem Dokument nicht beschrieben.
- In Chem. Vap. Deposition 2003, 9, Nr. 1, S. 40–44, wird die in-situ-Herstellung von polymerbeschichteten Aluminiumoxid-Nanopulvern durch ein CVS-Verfahren beschrieben. Die dazu eingesetzte Vorrichtung entspricht der der zuvor genannten Publikation. Zur Erzeugung einer Polyethylenbeschichtung wurden die Nanopartikel in Gegenwart von Ethen mit einem kontinuierlichen Plasma behandelt. Der Einsatz eines gepulsten Plasmas ist nicht offenbart.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen zur Verfügung zu stellen, bei dem die zuvor beschriebenen Nachteile der Herstellung in flüssiger Phase vermieden werden. Die Beschichtungen sollen zur Erzielung möglichst vielfältiger Materialeigenschaften für die diversen Einsatzbereiche nanoskaliger Teilchen funktionelle Gruppen aufweisen. Der Gehalt an funktionellen Gruppen soll sich in einfacher Weise durch die Reaktionsparameter steuern lassen.
- Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst wird, bei dem man ein gepulstes Plasma auf nanoskalige Teilchen und funktionalisierte oder zur Funktionalisierung befähigte plasmapolymerisierbare organische Verbindungen einwirken lässt.
- Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung nanoskaliger Teilchen, die auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine Beschichtung aufweisen, bei dem man
- a) nanoskalige Teilchen und wenigstens eine unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung bereitstellt,
- b) die nanoskaligen Teilchen und die organische Verbindung in wenigstens einer Reaktionszone miteinander in Kontakt bringt und durch ein gepulstes Plasma eine Abscheidung und Polymerisation der organischen Verbindung auf der Teilchenoberfläche bewirkt, und
- c) die beschichteten Teilchen isoliert.
- „Nanoskalige Teilchen" im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind Teilchen mit einem volumengemittelten Teilchendurchmesser von höchstens 100 nm. Ein bevorzugter Teilchengrößenbereich beträgt 2 bis 50 nm, insbesondere 3 bis 30 nm und besonders bevorzugt 4 bis 15 nm. Derartige Teilchen zeichnen sich durch eine hohe Uniformiertheit bezüglich ihrer Größe, Größenverteilung und Morphologie aus. Die Teilchengröße wird dabei bevorzugt nach der UPA-Methode (Ultrafine Particle Analyzer) bestimmt, z.B. nach dem Laser-Streulicht-Verfahren (laserlight back scattering). Die erfindungsgemäß eingesetzten nanoskaligen Teilchen weisen in einer bevorzugten Ausführungsform ferromagnetische, ferrimagnetische oder piezoelektrische Eigenschaften auf. Sie sind insbesondere superparamagnetisch.
- Bevorzugt weisen die Nanopartikel mindestens ein Element auf, das ausgewählt ist unter Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, Zr, Hf, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mischungen, Legierungen aus zwei oder mehr der genannten Elemente, Oxiden und Mischoxiden aus zwei oder mehr der genannten Elemente. Erfindungsgemäß geeignete nanoskalige Oxide sind z.B. Fe2O3, TiO2, HfO2, Al2O3, ZrO2, ZnO, SiO2, SnO2 und Mischungen davon.
- Weiterhin können die Nanopartikel Magnetit, Macchiemit, Goethit oder ein Ferrit der allgemeinen Formel MeOFe2O3 aufweisen, wobei Me für ein Element ausgewählt unter Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Mg oder Cd steht, oder Me ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Elemente bedeutet. Dazu zählen beispielsweise Cobaltferrit und NiZn-ferrit.
- Geeignet sind auch Perowskite der allgemeinen Formel MIIMIVO3, wie BaTiO3 und SrTiO3.
- Eine Aufzählung geeigneter Nanopartikel findet sich beispielsweise in der DE-A-199 54 960, worauf hier in vollem Umfang Bezug genommen wird.
- Als nanoskalige Teilchen eignen sich auch Metallmischoxide der allgemeinen Formel MIIMIIIO4, worin MII für eine erste Metallkomponente steht, die wenigstens zwei voneinander verschiedene zweiwertige Metalle umfasst und MIII für eine weitere Metallkomponente steht, die wenigstens ein dreiwertiges Metall umfasst. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Doppeloxide vom Spinell-Typ, wie z.B. Ferrite der Formel MIIFe2O4. Bevorzugt ist eines der zweiwertigen Metalle ausgewählt unter Mn, Fe, Co und Ni. Vorzugsweise ist wenigstens ein weiteres ausgewählt unter Zn und Cd.
- Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung ist vorzugsweise ausgewählt unter Alkenen, Alkinen, Cycloalkanen, Cycloalkenen, Heterocycloalkanen, Heterocycloalkenen, Aromaten, Heteroaromaten, siliciumorganischen Verbindungen und Mischungen davon.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck „Alkene" ungesättigte lineare oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, die wenigstens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung aufweisen. Umfasst sind auch Verbindungen, die mehr als eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung im Molekül enthalten, wie Diene, Triene und Polyene. Vorzugsweise handelt es sich um geradkettige oder verzweigte C3-C30-Alkene, besonders bevorzugt C3-C20-Alkene und insbesondere C4-C10-Alkene. Dazu zählen beispielsweise Propen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten, 1-Penten, 2-Methyl-1-buten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, 3-Hexen, 1,3-Butadien, 1,4-Pentadien, 1,3,5-Octatrien, etc.
- Der Ausdruck „Alkene" umfasst auch substituierte Alkene, welche im Allgemeinen 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr Substituenten aufweisen können, die vorzugsweise ausgewählt sind unter den im Folgenden genannten Substituenten. Umfasst sind auch Verbindungen, die durch ein oder mehr als ein nicht benachbartes Heteroatom oder heteroatomhaltige Gruppe, wie O, S und NRa, worin Ra für Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl steht, unterbrochen sind. Besonders geeignet zur Herstellung nanoskaliger Teilchen mit fluorierten Oberflächen sind z.B. Tetrafluorethen, Hexafluorpropen und Hexafluorpropylenoxid.
- Der Ausdruck „Alkine" im Sinne der vorliegenden Erfindung steht für geradkettige oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, die eine oder mehr als eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung im Molekül enthalten. Der Ausdruck „Alkine" umfasst auch substituierte Alkine, welche im Allgemeinen 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr als 5 der im Folgenden genannten Substituenten tragen können. Ein bevorzugtes Alkin ist Acetylen.
- Der Ausdruck „Cycloalkane" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung unsubstituierte und substituierte Cycloalkane, vorzugsweise C5-C8-Cycloalkane, wie Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Cycloheptyl, die im Falle einer Substitution im Allgemeinen 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr als 5 der im Folgenden genannten Substituenten tragen können.
- Der Ausdruck „Cycloalken" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht aromatische ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoffe, die eine oder mehr als eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung im Ring aufweisen. Dazu zählen C3-C8-Cycloalkene, wie Cyclopropen, Cyclopentadien, Cyclohexen, Cycloheptatrien und Cyclooctatetraen. Umfasst sind auch substituierte Cycloalkene, die in Abhängigkeit von ihrer Ringgröße 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr als 5 Substituenten tragen können, die vorzugsweise ausgewählt sind unter den im Folgenden genannten.
- Der Ausdruck „Heterocycloalkane" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst gesättigte, cycloaliphatische Verbindungen mit im Allgemeinen 3 bis 8 Ringatomen, in denen 1, 2, 3 oder mehr der Ringkohlenstoffatome durch Heteroatome, vorzugsweise ausgewählt aus dem Elementen Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel, ersetzt sind und die gegebenenfalls substituiert sein können. Im Falle einer Substitution weisen die Heterocycloaliphaten in Abhängigkeit von ihrer Ringgröße 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr als 5 Substituenten auf, die vorzugsweise ausgewählt sind unter den im Folgenden genannten. Geeignete Heterocycloalkane sind z.B. Pyrrolidin, Piperidin, Imidazol, Pyrazol, Morpholin, Thiazol, Piperazin, Tetrahydrothiophen, Tetrahydrofuran, Dioxan, etc. Bevorzugt sind Epoxide (Oxirane), wie Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid.
- Der Ausdruck „Heterocycloalkene" umfasst nicht aromatische einfach oder mehrfach ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoffe, die 1, 2, 3 oder mehr als 3 Heteroatome, die vorzugsweise ausgewählt sind aus den Elementen Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel, aufweisen können und die gegebenenfalls substituiert sein können.
- Der Ausdruck „Aromat" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl unsubstituierte als auch substituierte Aromaten und steht vorzugsweise für Benzol, Toluol, Xy-lol, Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, etc. Umfasst sind auch substituierte Aromaten, die in Abhängigkeit von ihrer Ringgröße im Allgemeinen 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr als 5 Substituenten aufweisen, die vorzugsweise ausgewählt sind unter den im Folgenden genannten.
- Der Ausdruck „Heteroaromat" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung unsubstituierte oder substituierte heterocycloaromatische Verbindungen, die beispielsweise ausgewählt sind unter Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, Pyridin, Pyridazin, etc. Umfasst sind auch substituierte Heteroaromaten, die in Abhängigkeit von ihrer Ringgröße 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr als 5 Substituenten tragen können, die vorzugsweise ausgewählt sind unter den im Folgenden genannten.
- Als Beschichtungsmittel geeignete siliciumorganische Verbindungen sind z.B. Silane. Geeignete Silane sind beispielsweise in der DE-A-19955816, der
US 5,718,907 , WO 98/22536, WO 01/27945, WO 01/31662 und WO 97/38058 beschrieben, worauf hier in vollem Umfang Bezug genommen wird. - Bevorzugt umfasst das Beschichtungsmittel wenigstens ein Silan der allgemeinen Formel I
die Reste R1 unabhängig voneinander für hydrolytisch nicht abspaltbare Gruppen stehen, wobei zwei Reste R1, die an zwei verschiedene Silane der Formel (I) gebunden sind, auch gemeinsam für eine diese Silane verbrückende Gruppe stehen können,
die Reste R2 unabhängig voneinander für Hydroxylgruppen oder hydrolytisch abspaltbare Gruppen stehen, und
x für eine ganze Zahl von 0 bis 3 steht. - Die hydrolytisch nicht abspaltbaren Reste R1 sind vorzugsweise ausgewählt unter Alkyl, insbesondere C1-C20-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Octadecyl etc., Alkenyl, insbesondere C1-C20-Alkenyl, wie Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl etc., Alkinyl, insbesondere C1-C20-Alkinyl, wie Acetylenyl und Propargyl, Cycloalkyl, vorzugsweise C5- bis C8-Cycloalkyl, wie Cyclopentyl und Cyclohexyl, Aryl, vorzugsweise C6- bis C10-Aryl, wie z.B. Phenyl und Naphthyl, und den entsprechenden Alkaryl- und Arylalkylgruppen. Geeignete längerkettige Alkyl- und Alkenylreste sind auch die von natürlichen Fettsäuren abgeleiteten Reste, wobei die Alkenylreste auch zwei- oder mehrfach ungesättigt sein können. Die zuvor genannten Reste können wenigstens einen Substituenten aufweisen, der vorzugsweise ausgewählt ist unter Amino, Acyl, Carboxyl, Epoxy, Mercapto, Cyano, Halogen. Die zuvor genannten Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- und Cycloalkylgruppen können durch ein oder mehrere nicht benachbarte Heteroatome und/oder heteroatomhaltige Gruppen, die vorzugsweise ausgewählt sind unter O und NR3, worin R3 für Wasserstoff oder Alkyl steht, unterbrochen sein.
- Beispiele für hydrolytisch abspaltbare Gruppen R2 sind Wasserstoff, Halogen, wie F, Cl, Br und I, insbesondere Cl und Br, Alkoxy, bevorzugt C1-C4-Alkoxy, wie z.B. Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy und Butoxy, Aryloxy, bevorzugt C6-C10-Aryloxy, wie Phenoxy, Alkaryloxy, wie Benzyloxy, Acyloxy, bevorzugt C1-C4-Acyloxy, wie Acetoxy und Propionyloxy und Acyl, wie Acetyl und Propionyl. Weitere geeignete Gruppen R2 sind Aminogruppen, wobei die Aminstickstoffe zusätzlich einen oder zwei Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylreste aufweisen können, Amidgruppen, wie Benzamido und Aldoxim- oder Ketoximgruppen. Zwei Reste R2, die an verschiedene Silane der Formel I gebunden sind, können auch für eine diese Silane verbrückende Gruppe stehen. Solche Gruppen leiten sich z.B. formal von Diolen, wie 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol oder von Diaminen, wie 1,2-Diaminoethan, durch Abspaltung je eines Wasserstoffatoms der endständigen Hydroxy- bzw. Aminogruppen ab. Besonders bevorzugte Reste R2 sind C1- bis C4-Alkoxygruppen, insbesondere Methoxy und Ethoxy.
- Besonders bevorzugt sind Silane der Formel I, die einen, zwei oder drei Reste R2 aufweisen, die für Alkoxy stehen.
- Konkrete Beispiele für als Oberflächenmodifizierungsmittel geeignete Silane sind z.B. Vinyltrimethylsilan, Methyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Trimethoxysilylpropyldiethylentriamin, N-(6-Aminohexyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Benzoyloxypropyltrimethoxysilan, Bis(N-methylbenzamido)ethoxymethylsilan, etc.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in vorteilhafter Weise zur Oberflächenbeschichtung nanoskaliger Teilchen, wobei die resultierende Beschichtung funktionelle Gruppen aufweist.
- In einer ersten geeigneten Ausführungsform erfolgt die Oberflächenbeschichtung und die Einführung funktioneller Gruppen durch die polymerisierbare organische Verbindung. Insbesondere weisen die unter Plasmabedingungen polymerisierbaren organischen Verbindungen dann wenigstens einen Substituenten auf, der ausgewählt ist unter Hydroxy, Thiol, NE1E2, Alkoxy, Cycloalkoxy, Heterocycloalkoxy, Aryloxy, Hetaryloxy, Polyalkylenoxid, Polyalkylenimin, Halogen, SO3H, Sulfonat, COOH, Carboxylat, Carbonsäureanhydrid, Acyl, Nitro und Cyano, worin E1 und E2 jeweils gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt unter Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl und Aryl bedeuten.
- Insbesondere ist die unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung ausgewählt unter α,β-ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren sowie den Halbestern und Anhydriden der Dicarbonsäuren, Estern α,β-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit Alkanolen, Alkandiolen und Aminoalkoholen, primären Amiden α,β-ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren und deren N-Alkyl- und N,N-Dialkylderivaten, Amiden α,β-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit Diaminen und Aminoalkoholen, die eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen, N-Vinylamiden gesättigter Monocarbonsäuren, Estern von Vinylalkohol mit Monocarbonsäuren, gegebenenfalls substituiertem Benzol und Naphthalin, Vinylaromaten, Vinylhalogeniden, C3-C20-Mono- und Polyolefinen und Mischungen davon.
- Im Folgenden werden Verbindungen, die sich von Acrylsäure und Methacrylsäure ableiten können teilweise verkürzt durch Einfügen der Silbe "(meth)" in die von der Acrylsäure abgeleitete Verbindung bezeichnet.
- Bevorzugte polymerisierbare Verbindungen sind monoethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren mit 3 bis 25 vorzugsweise 3 bis 6 C-Atomen, die auch in Form ihrer Salze oder Anhydride eingesetzt werden können. Beispiele hierfür sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, α-Chloracrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure, Glutaconsäure, Aconitsäure und Fumarsäure. Besonders bevorzugt wird Maleinsäureanhydrid eingesetzt.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind auch Methyl(meth)acrylat, Methylethacrylat, Ethyl(meth)acrylat, Ethylethacrylat, n-Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butylethacrylat, etc.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind weiterhin die Ester von α,β-ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren mit Aminoalkoholen, vorzugsweise C2-C12-Aminoalkoholen. Diese können am Aminstickstoff C1-C8-monoalkyliert oder -dialkyliert sein. Als Säurekomponente dieser Ester eignen sich z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Crotonsäure und Maleinsäureanhydrid. Bevorzugt werden Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Gemische eingesetzt. Bevorzugt sind Aminomethyl(meth)acrylat, N-Methylaminomethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminomethyl(meth)acrylat, Aminoethyl(meth)acrylat, Aminopropyl(meth)acrylat, etc.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind weiterhin Acrylsäureamid, Methacrylsäureamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N-Propyl(meth)acrylamid, N-(n-Butyl)(meth)acrylamid, tert.-Butyl(meth)acrylamid, etc.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind weiterhin 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxybutylacrylat, 3-Hydroxybutylmethacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, etc.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind weiterhin N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpropionamid und Mischungen davon.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind weiterhin Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylchlorid, Vinylfluorid und Mischungen davon.
- Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind weiterhin Aromaten, wie Benzol, Toluol, Xylol, Naphthalin, Trichlormethylbenzol, 1,2-, 1,3- und 1,4-Bis(trichlormethyl)benzol, Trifluormethylbenzol, 1,2-, 1,3- und 1,4-Bis(trifluormethyl)benzol, etc.
- Die zuvor genannten polymerisierbaren Verbindungen können einzeln oder in Form von beliebigen Mischungen eingesetzt werden.
- In einer weiteren geeigneten Ausführungsform erfolgt die Oberflächenmodifizierung und die Einführung funktioneller Gruppen, indem man in die Reaktionszone(n) in Schritt b) wenigstens eine weitere gasförmige Verbindung zur Modifizierung der Beschichtung einspeist. Geeignete gasförmige Verbindungen sind z.B. Ammoniak und Amine, wie Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, H2S, Stickstoff/Wasserstoff-Gemische etc. Nach dieser Variante kann die unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung ausgewählt werden unter den zuvor genannten Verbindungen, die keine funktionelle Gruppe aufweisen. Dazu zählen Alkene, wie Ethen, Propen, etc., Alkine, wie Acetylen, unsubstituierte Cycloalkane, Cycloalkene und Aromaten. Die unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung kann natürlich auch ausgewählt werden unter den zuvor genannten Verbindungen mit funktionellen Gruppen, wobei dann polymeranaloge Umsetzungen oder eine parallele Funktionalisierung mit verschiedenen Gruppen erzielt werden kann.
- Beim Einsatz wenigstens einer weiteren gasförmigen Verbindung in Schritt b) zur Modifizierung der Beschichtung kann eine einzige Plasmabeschichtungszone eingesetzt werden. Dann kann die gasförmige Verbindung räumlich getrennt oder zeitlich versetzt von der polymerisierbaren organischen Verbindung in die Reaktionszone eingespeist werden. Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehr als zwei Plasmabeschichtungszonen einzusetzen, die nacheinander von den Reaktanden durchströmt werden. So kann z.B. in einer ersten Zone die Oberflächenbeschichtung und in einer oder mehreren weiteren Zonen eine Modifizierung der Oberfläche erfolgen. Verschiedene Plasmabeschichtungszonen können mit unterschiedlichen, an die jeweilige Aufgabe angepassten Betriebsbedingungen betrieben werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch die Herstellung nanoskaliger Teilchen, bei denen die erzielten Oberflächen einen Gradienten hinsichtlich ihres Aufbaus aufweisen. Dieser Gradient kann die Art und Menge bestimmter Verbindungen und/oder bestimmter funktioneller Gruppen umfassen. So kann z.B. beim Einsatz von Hexamethyldisiloxan zur Herstellung der Oberflächenbeschichtung durch Zugabe einer zunehmend größeren Sauerstoffmenge in die Plasmabeschichtungszone ein Gradient von einer polymerartigen Schicht zu einer keramischen SiO2-Schicht erzielt werden.
- Vorzugsweise erfolgt die Bereitstellung der nanoskaligen Teilchen, indem man eine zur Bildung der Teilchen durch thermische Zersetzung befähigte verdampfbare Verbindung bereitstellt, diese verdampft, in einer Reaktionszone thermisch zersetzt und die gebildeten nanoskaligen Teilchen aus der Reaktionszone austrägt. Im Allgemeinen können die so erhaltenen nanoskaligen Teilchen ohne Zwischenisolierung zur Oberflächenbeschichtung eingesetzt werden. Die Bereitstellung der nanoskaligen Teilchen und die Beschichtung ihrer Oberfläche in-situ ist eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemässen Verfahren.
- Vorzugsweise ist die verdampfbare Verbindung ausgewählt unter Metallsalzen, z.B. Metallhalogeniden, insbesondere den Chloriden, und metallorganischen Verbindungen.
- Geeignete Liganden der metallorganischen Verbindungen sind ausgewählt unter Carbonyl, Nitrosyl, Trifluorphosphin, Alkenen, Cyclopentadienyl, Cycloheptatrienyl, Wasserstoff, Alkoxiden, etc. In einer bevorzugten Ausführungsform werden als verdampfbare Verbindung Metallalkoxide, z.B. Methoxide, Ethoxide, n-Propoxide, Isopropoxide, n-Butoxide, sec.-Butoxide und tert.-Butoxide, eingesetzt.
- Je nach gewünschter Verbindungsklasse der nanoskaligen Teilchen kann in die Reaktionszone zusätzlich zu der verdampfbaren Verbindung (dem Precursor) ein Reaktionsgas eingespeist werden. Geeignete Reaktionsgase und daraus resultierende Verbindungsklassen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen:
- Sofern die erhaltenen nanoskaligen Teilchen in einer in situ-Synthese ohne Zwischenisolierung in die Plasmabeschichtungszone eingespeist werden, ist das Reaktionsgas bezüglich seiner Art bzw. Einsatzmenge auch nach Maßgabe der Verträglichkeit mit den zur Oberflächenbeschichtung eingesetzten polymerisierbaren organischen Verbindungen auszuwählen. Dies gilt insbesondere für den Einsatz von Sauerstoff, der mit einer Vielzahl der zuvor genannten polymerisierbaren Verbindungen unter Plasmabedingungen reagiert, so dass u. U. im Einzelfall die Herstellung einer Beschichtung in Anwesenheit von Sauerstoff bzw. einer zu großen Menge Sauerstoff nicht möglich ist. Gegebenenfalls kann in die Reaktionszone, in der die nanoskaligen Teilchen synthetisiert werden (Pyrolysezone) zusätzlich ein unter den Pyrolysebedingungen und unter Plasmabedingungen inertes Trägergas eingespeist werden. Der Einsatz eines Trägergases kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn als Reaktionsgas Sauerstoff eingesetzt wird. Zum einen kann somit eine Explosionsgefahr in der Pyrolysezone und/oder der Plasmazone verhindert werden. Zum anderen kann durch einen geeigneten Trägergaszusatz auch die Oxidation der polymerisierbaren Verbindungen zumindest teilweise verhindert werden. Geeignete Trägergase sind Edelgase, wie Helium, Neon und Argon.
- In einer bevorzugten Ausführungsform gelingt die Herstellung oxidischer nanoskaliger Teilchen ohne den Zusatz von Sauerstoff durch Einsatz einer verdampfbaren Verbin dung, die einen sauerstoffhaltigen Liganden, insbesondere ein Alkoxid, wie tert.-Butoxid, aufweist.
- Im Folgenden wird die verfahrenstechnische Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens näher beschrieben.
- Eine geeignete Vorrichtung zur Bereitstellung der nanoskaligen Teilchen und zur Beschichtung ihrer Oberfläche in-situ umfasst die folgenden Komponenten:
- – Edukt-Zufuhr zur Verdampfung des Precursors,
- – Pyrolysezone (Heißwandreaktor), in der die Nanopartikel synthetisiert werden,
- – Plasmamodul, in dem die Polymerschichten auf den Nanopartikeln abgeschieden werden,
- – Vorrichtung zur Abscheidung der Partikel aus dem Gasstrom (z.B. einen thermophoretischen Pulversammler) und
- – Pumpenanlage zur Erzeugung eines Vakuums.
- Die Edukt-Zufuhr dient zum Verdampfen des jeweiligen Precursors und der Einspeisung in die Pyrolysezone. Dazu kann der Precursor z.B. gemeinsam mit einem unter den Pyrolysebedingungen und Plasmabedingungen inerten Trägergas in die Pyrolysezone eingespeist werden. Die Anreicherung eines Trägergases mit dem Precursor erfolgt mit üblichen, dem Fachmann bekannten Vorrichtungen, z.B mit einer Gaswaschflasche (Bubbler). Der Bubbler, der z.B. den flüssigen Precursor (wie z.B. ein Metallalkoxid) oder eine Lösung des Precursors in einem schwer flüchtigen Lösungsmittel enthält wird mit einem gleichmässigen Fluss eines Edelgases durchströmt. Gewünschtenfalls kann der Dampfdruck des Precursors durch Erhitzen oder Abkühlen auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Zur Erzielung eines konstanten Gasflusses eines Edelgas-Precursor-Gemisches kann z.B. der Edelgasstrom durch die Waschflasche mit einem Massenflußregler gesteuert werden. Um eine Kondensation des Precursors zu vermeiden kann die Zuleitung in die Pyrolysezone erhitzt werden.
- Zur Steuerung des Massenflusses durch die Pyrolysezone kann zusätzlich separat weiteres Trägergas eingespeist werden. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Gasstroms und damit die Verweilzeit in der Pyrolysezone auf dem gewünschten Niveau gehalten. Desweiteren kann in die Pyrolysezone zur Synthese bestimmter Teilchenklassen eine zusätzliche gasförmige Verbindung, wie zuvor beschrieben, eingespeist werden.
- Bevorzugt liegt der Druck in der erfindungsgemäss eingesetzten Vorrichtung in einem Bereich von 0,1 bis 1000 hPa, besonders bevorzugt von 1 bis 250 hPa, wie z.B. 5 bis 20 hPa.
- Um den Reaktor von Verunreinigungen und Rückständen zu befreien kann auch statt der Reaktanden Sauerstoff zugeleitet werden, so dass im Reaktor mit Argon ein sogenanntes Ätzplasma zu Reinigungszwecken gezündet werden kann.
- In der Pyrolysezone wird der Precursor durch die hohe Temperatur zersetzt. Die Temperatur in der Pyrolysezone liegt vorzugsweise in einem Bereich von 500 bis 1600°C, besonders bevorzugt von 1000 bis 1400°C. Die gewünschten nanoskaligen Teilchen entstehen durch homogene Keimbildung in der Gasphase. Eine geeignete Ausführung der Pyrolysezone ist z.B. ein Rohr aus Aluminiumoxid (wie Degussit AL 23 von Friatec) das durch einen Hochtemperaturwiderstandsofen (z.B. von Thermal Technologies) beheizt wird. Die Heizzonenlänge beträgt z.B 100 bis 1000 mm. Über eine geeignete Ankopplung (z.B. Flansche mit hochtemperatur-beständigen Kunststoffdichtungen) kann die Pyrolysezone mit der Edukt-Zufuhr und dem Plasmamodul verbunden werden.
- Die in Schritt b) des erfindungsgemässen Verfahrens eingesetzte Reaktionszone oder die Reaktionszonen (Plasmamodul(e)) können ihrerseits die folgenden Komponenten umfassen:
- – Zuleitung der Plasmagase und der polymerisierbaren organischen Verbindung,
- – Plasmazone mit Generator zur Erzeugung eines hochfrequenten Wechselfelds und Vorrichtung zur kapazitiven Einkopplung
- Trägergas und gegebenenfalls Gase zur Modifizierung der Beschichtung können z.B. aus Druckgasflaschen zugeführt und ihre Massenflüsse mit Hilfe von Massenflussreglern gesteuert werden. Üblicherweise dient Argon als Trägergas und sorgt für ein gleichmäßiges Brennen des Plasmas.
- Die Art der Zuführung der polymerisierbaren Verbindungen hängt von deren Aggregatzustand und dem Dampfdruck ab. Bei Normalbedingungen gasförmige Verbindungen können z.B. aus Druckgasflaschen in Verbindung mit einem Massenflussregler zugeführt werden. Bei flüssigen und festen Verbindungen hängt die Zuführung entscheidend vom Dampfdruck bei Raumtemperatur ab. Ist der Dampfdruck bei Raumtemperatur größer als 100 hPa, dann kann in der Regel ein Massenflussregler eingesetzt werden. Der Unterdruck in der Vorrichtung saugt die gasförmige Verbindung in den Reaktionsraum. Liegt der Dampfdruck bei Raumtemperatur in einem Bereich von etwa 10 bis 100 hPa so kann der Vorratsbehälter in der Regel direkt an die Apparatur angeschlossen werden.
- In der Plasmazone wird das Plasma gezündet. Sie besteht z.B. aus einem Rohr aus Duranglas.
- Um in die Plasmazone ein hochfrequentes, z.B. radiofrequentes, Wechselfeld einzubringen, wird eine kapazitive Einkopplung verwendet. Bevorzugt ist eine spezielle ka pazitive Einkopplung, bei der sich im Unterschied zur herkömmlichen kapazitiven Einkopplung die beiden Elektroden nicht im Reaktionsraum befinden. Die stromführende Feldelektrode, z.B. ein circa 2 mm dicker verkupferter Stahldraht, befindet sich zwar im Inneren der Plasmazone und ist über eine vakuumdichte Stromdurchführung mit einer sogenannten Matchbox verbunden, aber sie ist so ausgeführt, dass sie nicht mit dem Plasma in Berührung kommt. Ein hochfrequentes Wechselfeld (z.B. 13,56 MHz) wird z.B. durch einen pulsbaren Radiofrequenzgenerator (z.B. Hüttinger PFG 1600) in die Feldelektrode eingespeist. Der Generator stellt eine regelbare Leistung zur Verfügung. Zu der RF-Anlage gehört auch eine sogenannte Matchbox (z.B. Hüttinger PFM 3000A). Die Matchbox minimiert über ein induktives und zwei automatisch geregelte, kapazitive Elemente die durch das Plasma reflektierte Leistung. So wird im optimalen Fall keine Leistung reflektiert, das heißt, die gesamte Leistung, mit der die Feldelektrode gespeist wird, wird eingekoppelt.
- Erfindungsgemäss wird in Schritt b) ein gepulstes Plasma eingesetzt. Damit gelingt es in vorteilhafter Weise, den Gehalt an funktionellen Gruppen in der erzielten Oberflächenbeschichtung zu steuern. Vorzugsweise liegt die Leistung des Plasmas in Schritt b), bezogen auf kontinuierlichen Betrieb, in einem Bereich von 0,1 bis 1000 W, bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 200 W. Vorzugsweise liegt die Pulsfrequenz des Plasmas in Schritt b) in einem Bereich von 1 bis 1000 Hz, vorzugsweise 15 bis 250 Hz. Die Wirkung des gepulsten Plasmas kann z.B. darauf beruhen, das während der Einzeit Radikale auf der Oberfläche der nanoskaligen Teilchen erzeugt werden und während der Auszeit im Wesentlichen eine radikalische Polymerisation der zur Oberflächenbeschichtung eingesetzten Verbindungen erfolgt. Somit kann speziell über den sogenannten "duty-cycle" d.h. das Verhältnis von Einzeit zur Periodendauer eines Pulses eine Steuerung der Polymerisation erfolgen. Vorzugsweise liegt das Verhältnis von Einzeit zur Periodendauer eines Pulses (duty-cycle) in einem Bereich von 0,1 bis 99,9%, insbesondere von 1 bis 99%. Geeignete Werte liegen z.B. in einem Bereich von 2 bis 40%. Allgemein kann man sagen, dass, je kleiner der duty-cycle ist, ums mehr funktionelle Gruppen erhalten werden.
- Zur Isolierung der beschichteten Teilchen kann eine übliche Sammlereinheit eingesetzt werden. Ein typischer thermophoretischer Sammler besteht z.B. aus einem Edelstahlrohr, das mit einem Kühlmantel umgeben ist, der z.B. mit Wasser gekühlt wird. Im Innern des Rohres befindet sich eine Heizvorrichtung, z.B. ein IR-Strahler. Dadurch wird ein Temperaturgradient zwischen Strahler und Wand des Sammlers erzeugt, der auf die durch die Sammlereinheit fliegenden Nanopartikel eine thermophoretische Kraft ausübt. Die Nanoteilchen schlagen sich auf den gekühlten Wänden des Rohres nieder.
- Die Vakuumanlage dient zur Erzeugung des Unterdrucks und des Gasstromes in der Vorrichtung. Geeignet sind beispielsweise Drehschieberpumpen (z.B. Leybold Sogevac SV 65). Die Steuerung des Drucks kann z.B. über ein regelbares Ventil erfolgen. Druckmesser und Ventil können über eine Mikroprozessoreinheit elektronisch gekop pelt werden, so dass ein gewünschter Druck unabhängig von dem eingestellten Gasfluss oder der Pumpenleistung eingestellt wird.
- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen oberflächenbeschichteten nanoskaligen Teilchen und die Suspensionen davon eignen sich für eine Vielzahl der eingangs erwähnten Verwendungsmöglichkeiten. Dies gilt speziell für Suspensionen, die Teilchen mit magnetischen, ferroelektrischen oder piezoelektrischen Eigenschaften enthalten und die sich unter Einwirkung magnetischer, elektrischer oder elektromagnetischer Wechselfelder erwärmen lassen. Diese eignen sich in vorteilhafter Weise zur Herstellung von Klebe- und Dichtmitteln, die infolge der durch das Anlegen magnetischer, elektrischer oder elektromagnetischer Wechselfelder induzierten Erwärmung aushärten oder wobei ein bestehender Klebeverbund getrennt wird. Besonders vorteilhaft eignen sich für diese Verwendungsmöglichkeiten superparamagnetische nanoskalige Teilchensuspensionen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene superparamagnetische, nanoskalige Teilchen ermöglichen aufgrund ihrer Einheitlichkeit bezüglich Teilchengrößenverteilung und Morphologie, dass in den Zubereitungen eine scharte Resonanzfrequenz erreicht wird, so dass derartige Zubereitungen eine deutlich verbesserte Energieausnutzung gegenüber solchen aufweisen, die nach Verfahren aus dem Stand der Technik erhalten werden.
- Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
- Beispiel 1:
- Beschichtung von ZrO2 Nanopartikeln mit polymerisiertem Maleinsäureanhydrid
- Edukte:
-
- Zirkonium-tert.-butoxid: ABCR Lot: 7673-1H03-M
- Argon: technisch
- Maleinsäureanhydrid: Merck, Schuchardt Lot: S34369 129
- Temperatur Wasserbad Bubbler [°C] 75
- Temperatur Ofen [°C] 1100
- Argon-Gasfluss Bubbler in Standard-cm3 [sccm] 50
- Argon-Gasfluss Bypass [sccm] 1000
- Temperatur Monomer-Bubbler [°C] 77–90
- Druck [hPa] 10
- Plasmaleistung [W]: 50
- Duty-Cycle [%]: 20
- Frequenz [Hz]: 20
- Nach einer Stunde sind im Sammler etwa 1 g mit polymerisiertem Maleinsäureanhydrid beschichtete ZrO2-Nanopartikel abgeschieden, die sich in Aceton auf unter 80 nm dispergieren lassen und in Polymethylmethacrylat eingearbeitet werden können.
- Beispiel 2:
- Beschichtung von ZrO2 mit Acetylen
- Durch den Zusatz des Monomers Acetylen sollen in die Polymerschicht Mehrfachbindungen eingebracht werden, die nach der Synthese der beschichteten Nanopartikel für weitere Reaktionen zur Verfügung stehen. In eine Vorrichtung, wie zuvor beschrieben, wird Acetylen mit einem Massenfluss von 10 sccm eingeleitet. Die Temperatur im Heißwandreaktor beträgt 1100°C. Die Plasmaparameter sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
- Tabelle: Plasmaparameter der Beschichtungsexperimente mit Acetylen
- Die Ausbeuten an ZrO2-Partikeln aus dem Sammler liegen bei etwa 480 mg pro Stunde bei den Versuchen mit dem Puls 10/40. Bei den niedrigen Duty-Cycles der beiden anderen Versuche werden 200–300 mg Pulver im Sammler abgeschieden.
- Die Röntgendiffraktometrie bestätigt die Bildung von Kernen aus tetragonalem Zirkondioxid mit einer Korngröße von etwa 5 nm. Auch die Teilchengrößen, die mit Stickstoffadsorption bestimmt worden sind, liegen bei 5–6 nm.
- Die Dispergierversuche zeigen die deutlichen Unterschiede, die durch den Zusatz von Acetylen bei der Plasmapolymerbeschichtung hervorgerufen werden. Die mit einer im TEM nachweisbaren Polymerschicht umhüllten ZrO2-Nanopartikel sind vollständig in den polaren, organischen Lösemitteln Ethanol und Aceton dispergierbar. Vollständig bedeutet in diesem Fall, dass die gesamte zugeführte Pulvermenge in der Flüssigkeit verteilt ist und nicht große Agglomerate abfiltriert oder abzentrifugiert werden müssen.
Claims (13)
- Verfahren zur Herstellung nanoskaliger Teilchen, die auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine Beschichtung aufweisen, bei dem man a) nanoskalige Teilchen und wenigstens eine unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung bereitstellt, b) die nanoskaligen Teilchen und die organische Verbindung in wenigstens einer Reaktionszone miteinander in Kontakt bringt und durch ein gepulstes Plasma eine Abscheidung und Polymerisation der organischen Verbindung auf der Teilchenoberfläche bewirkt, und c) die beschichteten Teilchen isoliert.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man zur Bereitstellung der nanoskaligen Teilchen eine zur Bildung der Teilchen durch thermische Zersetzung befähigte, verdampfbare Verbindung bereitstellt, diese verdampft, in einer Pyrolysezone thermisch zersetzt und die gebildeten nanoskaligen Teilchen aus der Pyrolysezone austrägt.
- Verfahren nach Anspruch 2, wobei die verdampfbare Verbindung ausgewählt ist unter Metallsalzen und metallorganischen Verbindungen, insbesondere Metallalkoxiden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem man in die Pyrolysezone zusätzlich wenigstens eine gasförmige Verbindung einspeist, die ausgewählt ist unter Sauerstoff, Wasser, Stickstoff, Ammoniak, Kohlenwasserstoffen, H2S, H2Se, H2Te, PH3, As3H3 und Mischungen davon.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bereitstellung der nanoskaligen Teilchen und die Beschichtung ihrer Oberfläche in-situ erfolgt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung ausgewählt ist unter Alkenen, Alkinen, Cycloalkanen, Cycloalkenen, Heterocycloalkanen, Heterocycloalkenen, Aromaten, Heteroaromaten, siliciumorganischen Verbindungen und Mischungen davon.
- Verfahren nach Anspruch 6, wobei die unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung wenigstens einen Substituenten aufweist, der ausgewählt ist unter Hydroxy, Thiol, NE1E2, Alkoxy, Cycloalkoxy, Heterocycloalkoxy, Aryloxy, Hetaryloxy, Polyalkylenoxid, Polyalkylenimin, Halogen, SO3H, Sulfonat, COOH, Carboxylat, Carbonsäureanhydrid, Acyl, Nitro und Cyano, worin E1 und E2 jeweils gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt unter Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl und Aryl bedeuten.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die unter Plasmabedingungen polymerisierbare organische Verbindung ausgewählt ist unter α,β-ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren sowie den Halbestern und Anhydriden der Dicarbonsäuren, Estern α,β-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit Alkanolen, Alkandiolen und Aminoalkoholen, primären Amiden α,β-ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren und deren N-Alkyl- und N,N-Dialkylderivaten, Amiden α,β-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit Diaminen und Aminoalkoholen, die eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen, N-Vinylamiden gesättigter Monocarbonsäuren, Estern von Vinylalkohol mit Monocarbonsäuren, gegebenenfalls substituiertem Benzol und Naphthalin, Vinylaromaten, Vinylhalogeniden, C3-C20-Mono- und Polyolefinen und Mischungen davon.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man in Schritt b) in die Reaktionszone(n) zusätzlich wenigstens eine weitere gasförmige Verbindung zur Modifizierung der Beschichtung einspeist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Plasma in Schritt b) um ein Radiofrequenzplasma handelt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pulsfrequenz des Plasmas in Schritt b) in einem Bereich von 1 bis 1000 Hz, vorzugsweise 15 bis 250 Hz, liegt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis von Einzeit zur Periodendauer eines Pulses (duty-cycle) in einem Bereich von 0,1 bis 99,9% liegt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leistung des Plasmas in Schritt b), bezogen auf kontinuierlichen Betrieb, in einem Bereich von 0,1 bis 1000 W, bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 200 W, liegt.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003130394 DE10330394A1 (de) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen durch Polymerbeschichtung in der Gasphase |
| PCT/EP2004/006876 WO2005003405A2 (de) | 2003-07-04 | 2004-06-25 | Verfahren zur herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger teilchen durch polymerbeschichtung in der gasphase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003130394 DE10330394A1 (de) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen durch Polymerbeschichtung in der Gasphase |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10330394A1 true DE10330394A1 (de) | 2005-01-27 |
Family
ID=33546856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2003130394 Ceased DE10330394A1 (de) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen durch Polymerbeschichtung in der Gasphase |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10330394A1 (de) |
| WO (1) | WO2005003405A2 (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1702690A3 (de) * | 2005-03-15 | 2006-11-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Dispergieren und Behandeln von Partikeln |
| DE102009000259A1 (de) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von Partikeln und hierzu geeignete Vorrichtung |
| DE102012214009B4 (de) * | 2012-08-07 | 2023-03-16 | Greiner Bio-One Gmbh | Bioanalyse- oder Biokulturgefäß mit einer funktional beschichteten Oberfläche, dessen Herstellung und Verwendung |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4693799A (en) * | 1985-03-19 | 1987-09-15 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Process for producing plasma polymerized film |
| EP0985741A1 (de) * | 1998-09-07 | 2000-03-15 | The Procter & Gamble Company | Modulierte Plasma-Glimmentladung-Behandlungen zur Herstellung super-hydrophober Substrate |
| WO2001030520A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Chrysalis Technologies Incorporated | Nanosized intermetallic powders |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19815698A1 (de) * | 1998-04-08 | 1999-10-14 | Karlsruhe Forschzent | Beschichtete Partikel, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
-
2003
- 2003-07-04 DE DE2003130394 patent/DE10330394A1/de not_active Ceased
-
2004
- 2004-06-25 WO PCT/EP2004/006876 patent/WO2005003405A2/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4693799A (en) * | 1985-03-19 | 1987-09-15 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Process for producing plasma polymerized film |
| EP0985741A1 (de) * | 1998-09-07 | 2000-03-15 | The Procter & Gamble Company | Modulierte Plasma-Glimmentladung-Behandlungen zur Herstellung super-hydrophober Substrate |
| WO2001030520A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Chrysalis Technologies Incorporated | Nanosized intermetallic powders |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| H. Hahn et al., MAt. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 740, 2003, S. 377-382 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005003405A3 (de) | 2005-06-09 |
| WO2005003405A2 (de) | 2005-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69621826T2 (de) | Film- oder schicht-abscheidung und pulver herstellung | |
| EP0655516B1 (de) | Verfahren zur Beschichtung oder Oberflächenbehandlung von Feststoffteilchen mittels einer Plasma-Wirbelschicht | |
| DE3321905C2 (de) | ||
| EP2059477B1 (de) | Verfahren zur herstellung nanokristalliner gemischter metalloxide | |
| WO2011042459A1 (de) | Atmosphärendruckplasmaverfahren zur herstellung oberflächenmodifizierter partikel und von beschichtungen | |
| EP2116513B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines oberflächenmodifizierten agglomerates von indiumzinnoxid, das nach diesem verfahren erhältliche oberflächenmodifizierte agglomerat selbst, sowie eine beschichtungsmasse hiermit | |
| JP7042372B2 (ja) | ニッケル粉及びその製造方法、ニッケルペースト | |
| WO2009060009A2 (de) | Expandierter graphit und verfahren zu seiner herstellung | |
| EP1943084B1 (de) | Durch schweissen im elektromagnetischen wechselfeld erhältliche kunststoffverbundformkörper | |
| Meshram et al. | Synthesis and characterization of lead oxide nanoparticles | |
| DE2852534A1 (de) | Molybdaen-plasma-spritzpulver, methode zu seiner herstellung und daraus hergestellter ueberzug | |
| EP3553137A1 (de) | Partikel mit einer antimikrobiellen oberfläche, werkstoff zur herstellung einer beschichtung mit solchen partikeln sowie herstellungsverfahren für solche partikel | |
| EP3084039B1 (de) | Verfahren zur herstellung strukturierter metallischer beschichtungen | |
| DE3418424A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feinem hochreinem magnesiumoxidpulver | |
| US7604679B2 (en) | Fine nickel powder and process for producing the same | |
| DE10330394A1 (de) | Verfahren zur Herstellung oberflächenbeschichteter nanoskaliger Teilchen durch Polymerbeschichtung in der Gasphase | |
| DE10223865A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Plasmabeschichtung von Werkstücken | |
| EP1928597B1 (de) | Verfahren zur anlagerung von nanopartikeln an substratpartikel | |
| DE68911036T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Metalloxid-Verbindung. | |
| DE102017008779A1 (de) | Particules du type coeur-écorce | |
| DE102005028463A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von nanopartikulären Lanthanoid/Bor-Verbindungen von nanopartikuläre Lanthanoid/Bor-Verbindungen enthaltenden Feststoffgemischen | |
| EP2387456B1 (de) | Verfahren zur modifizierung der oberfläche von partikeln und hierzu geeignete vorrichtung | |
| EP2186922B1 (de) | Verfahren zum Abscheiden einer Nanokomposit-Schicht auf einem Substrat mittels chemischer Dampfabscheidung | |
| DE69501987T2 (de) | Herstellung eines keramischen Pulvers | |
| DE102006011754B4 (de) | Mikrowellen-Synthesen kristalliner Metalloxidpartikel in lonischen Flüssigkeiten (ILs) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |