Fallzahl Standort Koblenz: 2 (Warnstufe Gelb bis 30.04.2021) Maßnahmenkonzept

Sarah Andreas

Wissenschaftliche Mitarbeiterin (Institut für Integrierte Naturwissenschaften - Abteilung Chemie)

Forschungsprojekt
Biotechnologische Anwendungen von Cerium

In dieser Dissertation soll es um die Herstellung und biotechnologische Anwendung von Ceriumoxid Nanopartikel (in Folge Nanoceria genannt) gehen.

Zu Beginn werden Syntheserouten aus der Literatur miteinander verglichen und eine geeignete Synthese auf die Fällung im Micro-Jet-reaktor (MJR) übertragen. Dabei ist die notwendige Kalzination des Precusors der Nanoceria eine Hürde zur monodispersiven Herstellung der Nanopartikel. Dieses Problem gilt es zu lösen. Als Verfahren zur Herstellung und späteren Modifizierung der Nanoceria können neben dem MJR auch Sprüh- und Mischverfahren in Betracht gezogen werden. Ein zweiter, wichtiger Schritt ist die vollständige Charakterisierung der Nanoceria in Hinblick auf verschiedene technologische Anwendung und eventuelle Vergleich der verschiedenen Syntheseverfahren.

In einem dritten Schritt soll die Funktionalität der Nanoceria in biotechnologischen Anwendungen untersucht werden. Für diverse biotechnologische Anwendungen ist es notwendig, dass die monodispersiven Nanoceria in einer wässrigen Dispersion vorliegen. Hierfür müssen geeignete Dispersionsmittel gefunden werden und die Oberfläche der Partikel soweit modifiziert werden, dass sie mit Biomarkern interagieren können. Der letzte Abschnitt der Arbeit beschäftigt sich mit der tatsächlichen Anwendung der Nanoceria. Konkret können Nanoceria als Katalysator im Bereich enzymatischer Sensorik genutzt werden, hierfür wird die Kooperation mit der Universidad de Oviedo in Spanien ausgebaut. Weiterhin gilt es die Antimikrobiellen Eigenschaften der Nanoceria zu untersuchen und anzuwenden.