Description: Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Durchführung von chemischen Synthesen unter den Gesichtspunkten Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Energieeinsparung ist eines der wichtigsten Betätigungsfelder der modernen organischen aber auch anorganischen Chemie. In diesem Zusammenhang ist die Durchführung von lösungsmittelfreien Reaktionen unter mechano-chemischen Bedingungen eine interessante Methode um Ressourcen einzusparen oder die Energieübertragung effizienter zu gestalten. Das Ziel dieses Projektes soll darin liegen, das allgemeine Verständnis von mechano-chemisch initiierten organisch-chemischen Reaktionen in Planetenkugelmühlen zu festigen und offenzulegen, welchen Einfluss verschiedene apparative Parameter einer ausgewählten Planetenkugelmühle auf organisch-chemische Reaktionen ausüben. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Anhand vorangegangener Arbeiten hat sich gezeigt, dass für eine erfolgreiche Reaktion unter mechanochemischen Bedingungen mindestens ein, besser alle Reaktionspartner fest sind. Da die Energieübertragung auf die Reaktanden (und damit die Initiierung der Reaktion) in diesen Fällen durch Schlag, Prall oder Reibung erfolgt, ist diese Übertragung im Falle von flüssigen Reaktionspartnern wenig effektiv. Des Weiteren haben jüngste Arbeiten gezeigt, dass neben chemischen Faktoren auch technische Parameter (z.B. Mahlmaterial, Mahldauer, Anzahl von Mahlkugeln, Umdrehungszahl) den Fortgang von mechanochemisch induzierten Reaktionen maßgeblich beeinflussen. Aus diesem Grund soll innerhalb dieses Vorhabens der Einfluss diverser technischer Parameter einer Planetenkugelmühle auf Beispielreaktionen zwischen festen Reaktionspartnern untersucht werden, mit dem Ziel diese Parameter hinsichtlich ihres Einflusses zu klassifizieren. Dazu sollen in einer ersten Phase geeignete Reaktionen ausgewählt werden unter der Maßgabe, dass sie ohne Lösungsmittel und in Kugelmühlen durchführbar sind. Im Anschluss daran ist geplant, am Beispiel einer Zweikomponentenreaktion und im Weiteren für eine Dreikomponentenreaktion den Einfluss unterschiedlicher apparativer Einflussfaktoren zu untersuchen. Daneben soll die Effizienz der Energieübertragung im Vergleich zu andern Methoden des nicht-klassischen Energieeintrages (Mikrowelle, Ultraschall) überprüft werden. Fazit: Innerhalb des Projektes konnte gezeigt werden, dass organisch-chemische Reaktionen in Kugelmühlen erfolgreich durchführbar sind. Durch einen Verzicht von Lösemitteln während der Reaktionsstufe und der systembedingten Bereitstellung von Energie im Reaktor sowie der hohen Mischeffizienz werden Feststoffsynthesen ermöglicht. Darüber hinaus kann die Energie- und Stoffintensität solcher Prozesse signifikant verbessert werden. Hinsichtlich des Einsatzes der Technologie für maßstabsvergrößerte Synthesen unter kontinuierlichen Betriebsbedingungen sowie in Bezug auf eine umfassende ökologische und ökonomische Bewertung ergibt sich weiterer Forschungsbedarf.
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Tags: Mikrowellen ? Lösungsmittel ? Mühle ? Anorganische Chemie ? Organische Chemie ? Chemische Verfahrenstechnik ? Chemische Analyse ? Energieversorgung ? Feststoff ? Verfahrensparameter ? Energieeffizienz ? Chemikalien ? Messdaten ? Ökologische Bewertung ? Reaktor ? Ultraschall ? Umweltforschung ? Chemisches Verfahren ? Emissionsminderung ? Ökonomische Bewertung ? Nachhaltige Chemie ? Energieeinsparung ? Energietransport ? Arbeit ? Chemische Reaktion ? Ressourcenschonung ? Technische Aspekte ? Datenerhebung ? Effizienzsteigerung ? Ressourceneffizienz ? Nachhaltigkeitsprinzip ? Kontinuierliches Verfahren ? Synthese ? Planetenkugelmühle ? Grundlagenforschung ?
Region: Rheinland-Pfalz
Bounding boxes: 6.11235482579604° .. 8.508357430823889° x 48.96657144570153° .. 50.942335092015064°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Last harvest: 04.05.2026 00:30
Time ranges: 2009-07-01 - 2011-12-31
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