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

  • Templat-freie Synthese von mesoporösem Bornitrid für die Anwendung in der Schadstoffadsorption

 Themen Bachelor-; Vertiefungs- und Masterarbeiten / Betreut durch M.Sc. Tim Jähnichen

In der heutigen Zeit stellt nachhaltige Chemie einen großen Schwerpunkt in der Forschung dar. Deshalb ist es notwendig neue innovative Materialien zu finden, welche altbekannte Prozesse optimieren und „grüne“ Lösungsansätze schaffen. Bornitrid könnte in Zukunft vor allem aufgrund seiner besonderen dipolaren Eigenschaften und seiner hohen Adsorptionsaffinität gegenüber Metallionen, Antibiotika und organischen Verbindungen eine tragende Rolle im Bereich der Gasspeicherung und Abwasseraufreinigung führen. Im Gegensatz zu vielen anderen Adsorbenzien besitzt das Material zusätzlich eine hohe thermische und chemische Stabilität, weshalb es nachhaltig eingesetzt und einfach regeneriert werden kann.

Die in dieser Arbeit durchgeführte Synthese erfolgt dabei über einen kostengünstigen Templat-freien Ansatz, mit dem Ziel kristallines Bornitrid mit hoher Oberfläche und hoher chemischen Stabilität herzustellen.

 

  • Metallsalz unterstützte Synthese von Bornitrid

Themen Bachelor-; Vertiefungs- und Masterarbeiten / Betreut durch M.Sc. Tim Jähnichen

Durch die Zugabe von Metallsalzen kann die notwendige Temperatur für die Synthese von Bornitrid von ca. 1800 °C auf unter 900 °C abgesenkt werden. Dies geschieht über einen Rekristallisationsprozess, welcher über eine in situ gebildete Metall-Borat-Schmelze erfolgt.

Ziel dieser Arbeit ist es die Synthesetemperatur von Bornitrid weiter zu senken um die Synthese von porösem Bornitrid mit hoher chemischer Stabilität bei niedrigen Temperaturen, durch gezielte Variation des Salzgehaltes und der Synthesebedingungen, zu ermöglichen. Dabei soll vorrangig von Natriumcarbonat als Additiv ausgegangen werden.

 

  • Postsynthetisches Leaching von Bornitrid

Themen Vertiefungs- und Masterarbeiten / Betreut durch M.Sc. Tim Jähnichen

Kristallines Bornitrid zeichnet sich durch seine hohe thermische Stabilität und chemische Inertheit aus. Jedoch besitzt das Material keine hohe Oberfläche, sodass es als Adsorbenz ungeeignet ist. Aufgrund dessen soll ein saures Leaching von vorab synthetisiertem Bornitrid erfolgen, um die spezifische Oberfläche zu erhöhen.

Dabei soll der Leachingprozess mithilfe eines „Design of Experiments“ geplant und validiert werden. Hierzu ist es notwendig die mathematischen Zusammenhänge der einzelnen Parameter logisch auszuwerten und diese wissenschaftlich zu präsentieren. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt über die Programiersprache „R“ und „R-Studio“.

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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