Zu meiner Person

Das Studium des Chemie- und Bioingenieurwesens absolvierte ich an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit der Vertiefungsrichtung Technische Chemie. Während dieser Zeit beschäftigte ich mich mit der Herstellung, Formulierung und Simulation partikulärer Systeme.
Nach meiner Studienarbeit mit dem Schwerpunkt der Herstellung und Charakterisierung von Nanopartikeln mit antimikrobieller Wirkung am Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik verlies ich Erlangen, um mein Studium mit einem Praktikum und einer externen Diplomarbeit bei BASF in Ludwigshafen abzuschließen. Bei der BASF befasste ich mich mit der Simulation optischer Wechselwirkungen von Pigmentpartikeln in Lacken, sowie im Rahmen meiner Diplomarbeit mit der Formulierung von Hybridmaterialien für die Elektronik mittels mikrostrukturierter Emulgierverfahren.
Seit der Diplomarbeit gilt mein Interesse der Herstellung, Strukturierung und Stabilisierung von Nano- und Mikromaterialien mittels unterschiedlicher Emulgierverfahren, welches ich seit Mai 2013 im Rahmen meiner Promotion am Lehrstuhl für Lebensmittelverfahrenstechnik mit Projekten rund um disperse Systeme erforsche.

Motivation und Forschungsschwerpunkte

Anders als bei homogen aufgebauten Materialien sind die Eigenschaften von dispersen Systemen nicht nur von ihrer Zusammensetzung, sondern auch von Größenverteilung und Form der Gasblasen/ Tropfen/Partikel ihrer jeweils dispersen Phasen abhängig. Diese Abhängigkeiten bieten zusätzliche Möglichkeiten zur Gestaltung von physikalischen und chemischen Eigenschaften neuartiger Produkte und eröffnen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in Bereichen der Kosmetik, Pharmazie und Lebensmittelindustrie.
Im Fokus meiner Forschung steht ein besonderer Herstellungsprozess solcher partikulärer Systeme, der Schmelzemulgierprozess. Der Schmelzemulgierprozess besteht aus zwei verfahrenstechnischen Schritten, dem Emulgieren und Kristallisieren. Hierbei wird im ersten Schritt oberhalb des Schmelzpunktes der zu zerkleinernden Substanz eine feindisperse Emulsion hergestellt, die anschließend im zweiten Schritt durch Abkühlen in eine Feststoffsuspension überführt wird.
Schwerpunktmäßig untersuche ich die Einflüsse der Prozess- und Stoffparameter beim Schmelzemulgieren, wie Abkühlrate, Scherbeanspruchung, Kollisionsrate und Zusammensetzung des Stoffsystems, auf das Kristallisationsverhalten der Emulsionen, sowie die Morphologie der entstandenen Suspension nach dem Kristallisationsschritt.

Methoden

Zur Herstellung von Schmelzemulsionen mit kristalliner Dispersphase unterschiedlicher Größenverteilungen, arbeite ich mit einer großen Bandbreite an Emulgiermaschinen, die von einfachen Rührkesseln über Zahnkranzdispergiermaschinen/Kolloidmühlen bis hin zu Hochdruckhomogenisatoren reichen. Somit ist die Herstellung von Schmelzemulsionen im Bereich weniger Nanometer bis einiger Mikrometer möglich.
Direkt nach der Herstellung der Schmelzemulsionen charakterisiere ich die Emulsionen/Partikel unter einem Polarisationsmikroskop, das mit einer Präzisionsheiz- und -kühleinheit ausgestattet ist. Das Polarisationsmikroskop in Kombination mit dem Kühl-/Heiztisch erlaubt es Kristallisationsvorgänge in Temperaturbereichen von -196 °C bis +420 °C bei Kühl-/Heizraten zwischen 0,01 bis 50 K/min zu untersuchen. Weitere Charakterisierung des Kristallisationsverhaltens von Schmelzemulsionen werden mittels gängiger Analyseverfahren durchgeführt, wie dynamischer Differenzkalorimetrie, Laserdiffraktometrie, Elektronenmikroskopie (in Kooperation mit LEM), Untersuchungen der Grenzflächeneigenschaften und Rheologie.