Unser junges und motiviertes Forschungsteam bearbeitet eine Vielzahl an Forschungsthemen mit verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten. Gerne können Sie uns bei Interesse an einer Bachelor-, Vertiefungs- oder Masterarbeit kontaktieren.

THEMEN BACHELOR- UND VERTIEFUNGS- UND MASTERARBEITEN

  • Herstellung von Übergangsmetallkatalysatoren mittels Synthese von Preußisch-Blau Analoga

Themen Bachelor- und Vertiefungs- und Masterarbeiten |  Betreut durch M.Sc. Stephan Feser

Katalysatoren benötigen auf der einen Seite eine hohe spezifische Oberfläche, um möglichst viele aktive Zentren für die Reaktion bereitzustellen, auf der anderen Seite muss durch Meso- und Makroporen ein ungehinderter Durchfluss in und aus den Poren gewährleistet sein. Außerdem sollen gezielt Spinelle hergestellt werden, die dann bei der CO-Oxidation als Feststoffkatalysator eingesetzt werden sollen.

Als Template dienen dabei Preußisch Blau und seine Analoga, die durch Co-Fällung synthetisiert werden. Dabei soll ein möglichst großes, einheitliches Porensystem generiert werden, welches dann bei der anschließenden Kalzinierung zu Mischmetalloxiden/Spinellen partiell geschützt werden soll. Dies geschieht durch den Einsatz von gesättigten Salzlösungen während der Waschung.

Dabei sind die Variationen der Parameter während der Synthese nahezu unbegrenzt, sodass vielfältige Routen probiert und analysiert werden sollen. Anschließend werden die Proben in der katalytischen CO-Oxidation getestet. Für Masteranden könnten dann Analysen nach der Oxidation folgen, um den Katalysator umfassend zu charakterisieren.

Analysen erfolgen u.a. über Quecksilber-Intrusion, Stickstoff-Tieftemperatur-Sorption, Rasterelektronenmikroskopie, XRD, ICP-OES, …

Stephan Feser

Ph.D. Student

Technikum Analytikum
Linnéstraße 3, Raum 547
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36324

  • Synthese hochporöser Silica-Xerogele als Wärmedämmstoff

Themen Vertiefungs- u. Masterarbeiten  |  Betreut durch M.Sc. Kai Müller

Um den Energieverbrauch in Deutschland aber auch weltweit zu senken, müssen zwangsläufig effektive Materialien für die Wärmedämmung entwickelt werden. Mit deren Hilfe kann der benötigte Bedarf an Heizenergie deutlich reduziert werden.

Eines der vielversprechendsten Materialien sind Silica-Aerogele, welche basierend auf dem Sol-Gel-Prozess hergestellt werden. Diese hochporösen Gele weisen extrem niedrige Wärmeleitfähigkeiten auf, finden aber auf Grund der momentan noch hohen Herstellungskosten und geringen Stabilität nur begrenzt Anwendung. Silica-Xerogele zeigen wiederum verbesserte Stabilitäten und deutlich geringe Herstellungskosten, wobei jedoch die Wärmeleitfähigkeit des Materials steigt.

Im Rahmen einer Vertiefer- bzw. Masterarbeit sollen die Eigenschaften der Xerogele in Richtung niedriger Wärmeleitfähigkeiten bei gleichbleibender Stabilität optimiert werden.

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Kai Ludwig Müller

Wiss. Mitarbeiter

Chemische Reaktionstechnik
Technikum Analytikum
Linnéstraße 3, Raum 519
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36313

  • Synthese von Kohlenstoff-Silica-Kompositen

Themen Bachelor-,Vertiefungs- und Masterarbeiten / Betreut durch M.Sc. Bettina Lilli

Im Zuge der Green Chemistry gewinnt die nachhaltige Synthese von Adsorptionsmittel zur Entfernung von Schadstoffen aus Gewässern immer mehr an Bedeutung. Vor allem Agrarreststoffe nehmen hier eine immer wichtigere Aufgabe ein. Innerhalb dieses Themabereichs soll ausgehend vom Agrarreststoff Reisspelzen über verschiedene Syntheseschritte Kohlenstoff-Silica-Komposite hergestellt werden. Die Variation verschiedener Parameter soll untersucht werden.

Zur Charakterisierung werden hauptsächlich die Stickstoffsorption, die Wasserglas-Analytik, die CHN-Elementaranalyse, die optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma und die Rasterelektronenmikroskopie genutzt.

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Bettina Sigrid Lilli

Wiss. Mitarbeiterin

Chemische Reaktionstechnik
Hauptgebäude Chemie
Johannisallee 29
04103 Leipzig

  • Synthese von wasserstabilen porösen Bornitrid durch Leaching

 Themen Bachelor- und Vertiefungsarbeiten / Betreut durch M.Sc. Tim Jähnichen

Im Gegensatz zu vielen anderen Adsorbenzien besitzt Bornitrid eine hohe thermische und chemische Stabilität, weshalb es nachhaltig eingesetzt und einfach regeneriert werden kann. Aufgrund seiner besonderen dipolaren Eigenschaften besitzt das Material eine hohe Affinität zur Adsorption von Metallionen, Antibiotika, organischen Lösungsmitteln und Treibhausgasen. Ebenso kann es als Wasserstoffspeicher eingesetzt werden. Jedoch besitzt das Material nur eine geringe Stabilität gegenüber Wasser, weshalb seine Anwendungsgebiete stark limitiert sind.

Durch Vorarbeiten gelang die Synthese von Wasserdampf-stabilen Bornitrid. Leider zeigten diese Materialien gegenüber flüssigem Wasser keine vollständige Stabilität. Um die Stabilität der porösen Bornitride weiter zu erhöhen soll das Verfahren des postsynthetischen Leachings angewandt werden. Im Rahmen dieser Arbeit sollen optimale Parameter für diese Nachbehandlung gefunden werden, um ein möglichst poröses und stabiles Material zu erhalten. Die Charakterisierung der Materialien findet vorrangig über Quecksilberintrusion, Stickstoffsorption, Rasterelektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie, Thermogravimetrie, XPS und Infrarotspektroskopie statt.

Tim Jähnichen

Wiss. Mitarbeiter

Chemische Reaktionstechnik
Technikum Analytikum
Linnéstraße 3, Raum 547
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36324

  • Oberflächencharakterisierung poröser Materialien mittels Inverser Gaschromatographie

Themen Vertiefungsarbeiten  |  Betreut durch Dr. Ralf Meyer

In heterogen katalysierten Systemen spielen die Wechselwirkungen Phasengrenzen eine entscheidende Rolle für den erfolgreichen Umsatz. Die Intensität dieses Phasenkontaktes wird durch die Messgröße „Oberflächenenergie“ bestimmt und setzt sich aus einem dispersiven und einem polaren Anteil zusammen, welche zusammen die attraktiven Wechselwirkungen vollständig beschreiben. Zur Bestimmung dispersiver Wechselwirkungen (Van der Waals Kräfte) ist die Inverse Gaschromatographie bereits ein etabliertes analytisches Verfahren.
Ziel des Vertiefers soll es jedoch sein, auch den polaren Anteil der Oberflächenenergie mit Hilfe der Inversen Gaschromatographie zu charakterisieren um somit eine gesamtheitliche Beschreibung des zu untersuchenden Materials zu ermöglichen. Dazu werden poröse Gläser in als Säulenmaterial eingesetzt und Einflüsse von Porosität und Oberflächenmodifikationen untersucht.

Dr. Ralf Meyer

Wiss. Mitarbeiter

Chemische Reaktionstechnik
Technikum Analytikum
Linnéstraße 3, Raum 519
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36313

  • Entwicklung eines porösen, hochtemperaturstabilen CeO2-Trägermaterials für die nachhaltige CH4-Produktion aus Treibhausgasen

Themen für Bachelor-, Vertiefungs- und Masterarbeiten  |  Betreut durch Dr. Sharon Koppka

Aufgrund der zur Neige gehenden Erdöl- und Erdgasreserven gewinnt die nachhaltige Produktion von wertvollen Kraftstoffen wie synthetischem Erdgas aus CO und CO2 zunehmend an Bedeutung. Wird CO/CO2 aus der Atmosphäre oder aus nachwachsenden Rohstoffen für die nachhaltige Methanisierung genutzt, werden Treibhausgase reduziert und der globalen Erwärmung entgegengewirkt. Kostengünstige Katalysatoren auf Nickelbasis besitzen eine hohe Selektivität und Aktivität bei dieser Hydrierungsreaktion. Für diese Katalysatoren hat sich gezeigt, dass das Trägermaterial, z. B. bestehend aus Al2O3, CeO2 und ZrO2, nicht nur die strukturellen Eigenschaften und die Dispersion der aktiven Phase bestimmt, sondern auch eine Schlüsselrolle bei der CO2-Aktivierung spielt. Ceroxid besitzt hervorragende Redoxeigenschaften (Ce3+/Ce4+-Redoxpaar) und weist zudem eine hohe Sauerstoffspeicherkapazität auf. Dementsprechend besitzen Ceroxidträger im Vergleich zu anderen Trägermaterialien eine große Menge an Sauerstofflücken mit mittlerer Basizität, die die CO2-Dissoziation und die Metall-Träger-Interaktion fördern.

Im Rahmen der Herstellung eines offenporigen Ceroxid-Trägermaterials aus phasenseparierbaren Gläsern für die Herstellung von Methan aus CO/CO2-Atmosphären werden die folgenden Aufgaben verfolgt:

  • Herstellung und Charakterisierung von homogenen Na2O-B2O3-CeO2-Gläsern.
  • Erzeugung einer gleichmäßigen Phasentrennung zur Einstellung der Porosität.
  • Erlangung eines umfassenden Verständnisses der Phasenumwandlung während der Wärmebehandlung und Extraktion
  • Studien zur CO/CO2-Adsorption unter Berücksichtigung des Einflusses der Porentextur und der Phasenzusammensetzung

Dr. Sharon Koppka

Wiss. Mitarbeiterin

Chemische Reaktionstechnik
Technikum Analytikum
Linnéstraße 3, Raum 515A
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36309

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