Das Projekt "Komplexierung und Migration von Al, Ga, In, Sc, Y, La und Schwermetallen mit Huminsäure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Interdisziplinäre Isotopenforschung e.V. durchgeführt. Das Ziel ist die Vermessung der Konkurrenzreaktionen der Elemente der dritten Haupt- und Nebengruppe im Zusammenhang mit der Komplexierung und Sorption von Actiniden unter geogenen Bedingungen. Diese Elemente liegen unter reduzierenden Bedingungen in Anwesenheit 4-wertiger Actiniden als starke Elektrolyte vor. Der Einfluss der Konkurrenzelektrolyte auf die Komplexierung der Actiniden mit den organischen und anorganischen Liganden sowie auf die Hydroxidbildung in der wässrigen Phase wird bestimmt. In Verbindung mit den Speziationsuntersuchungen der wässrigen Phase werden die geochemischen Konkurrenzreaktionen an diesen Oberflächendepositen erfasst und kinetische Abhängigkeiten mit radioanalytischen Methoden bestimmt. Dazu werden Radionuklide des y, La bzw. Eu als Analogtracer für die Actiniden eingesetzt und natürliche, radiochemisch markierte Huminstoffe verwendet.
Das Projekt "Teilprojekt B07 (ehem. A01): Bodenstrukturen und Massetransport mit NMR: Von Mustern auf der Porenskala zur Hydraulik auf der Meterskala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie durchgeführt. Bodenfeuchte, Bodenwassertransport und hydraulische Bodenparameter werden mit magnetischer Kernresonanz (NMR) auf der Poren- bis Zentimeterskala charakterisiert um die Verteilung lokaler physikalischer Bodenparameter, hydraulischer Bodenpermeabilität und dualer Permeabilität zu erstellen. Diese Parameter bilden die Brücke zum Hochskalieren lokaler Bodeneigenschaften und -prozesse auf der Porenskala zur Modellierung der Bodenhydrologie auf der Meter- bis Feldskala mit verbesserter Simulation des Wasser- und Energietransfers zwischen Landoberfläche und Atmosphäre.
Das Projekt "Kinetische Modelle fuer den thermischen und pyrolytischen Abbau von Kunststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Chemische Technik durchgeführt. In diesem Forschungsvorhaben soll - ausgehend auf eigenen Vorarbeiten - durch den Einsatz unterschiedlicher experimenteller Methoden die Kenntnis der Kinetik des thermischen Abbaus und der Pyrolyse von Kunststoffen erweitert werden. Weiterhin werden durch numerische Methoden zur Simulation der Dynamik der Molmassenverteilung beim thermischen und pyrolytischen Abbau von Polymeren Hilfsmittel zur Vorausberechnung des Verhaltens von Kunststoffen beim thermischen und pyrolytischen Abbau bereitgestellt. Untersucht werden genau spezifizierte Kunststoffe, die im Alltag breite Anwendung finden, wie Polystyrol, Polyethylen, Polyamid 6, und PVC. Fuer die Pyrolyse und den thermischen Abbau werden Bedingungen gewaehlt, wie sie auch unter technischen Bedingungen (thermische Beanspruchung, Braende, technische Pyrolyse) vorliegen. Die experimentellen Untersuchungen sollen die Thermogravimetrische Analyse mit on-line Massenspektrometrie (TGA-MS), reversed-phase-Hochleistungsfluessigkeitschromatographie (RP-HPLC), GC und GC-MS, Ausschlusschromatographie (SEC) sowie DSC umfassen. Bestimmt werden die beim thermischen Abbau und der Pyrolyse entstehenden Zwischen- und Endprodukte sowohl qualitativ als auch quantitativ, die Aenderungen der Molmassenverteilung in der fluessigen und festen Phase und die formale Kinetik des thermischen Abbaus. Parallel zu den experimentellen Arbeiten werden numerische Methoden - diskrete h-p-Galerkin Methoden - zur Simulation der Dynamik der Molmassenverteilung beim thermischen und pyrolytischen Abbau entwickelt und durch die Experimente validiert.
Das Projekt "Untersuchung von Adsorption/Transport/Distribution von organischen Luftschadstoffen durch/in Blattorgane" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NATEC Institut für naturwissenschaftlich-technische Dienste durchgeführt. Das Forschungsvorhaben soll darueber Auskunft geben, mit welcher Geschwindigkeit und in welcher Menge luftgetragene Organika unter natuerlichen Bedingungen durch Blattorgane der Waldbaeume (Fichte) aufgenommen, in diesen angereichert und in die inter- bzw. intrazellulaeren Kompartimente transportiert werden. D.h. Ermittlung der Ad-/Absorptionskinetiken fuer bestimmte, gasfoermig auf die Blattorgane treffenden Organika in Abhaengigkeit von Konzentration, Einwirkzeit und meteorologischen Faktoren sowie der Lokalisierung der Senken der absorbierten Organika im Innern der Blattorgane. Dazu sind zunaechst die folgenden, fuer die Realisierung des Vorhabens wichtigen Arbeiten durchzufuehren: Synthese der ausgewaehlten Testsubstanzen tetrachlorethen (TCE), Furfurol und 4-Nitrophenol in 14C-markierter Form; Aufbau und Erprobung einer Laborvorrichtung zur Kurzzeitbegasung vitaler Zweige mit radioaktiven Testorganika und zur anschliessenden Desorption; Ausstattung der sog. 'Pflanzenstoffwechselbox' (GIT Fachz. Lab. 12 (1982)) mit Zusatzvorrichtungen zur Herstellung und Aufrechterhaltung einer definierten, mit radioaktiver Substanz kontaminierten Atmosphaere fuer die Dauerbegasung junger Baeume. Danach soll das Ad-/Absorptions- und Desorptionsverhalten der 3 Testsubstanzen an lebenden Fichtenzweigen quantitativ untersucht werden.
Das Projekt "Galvanische Herstellung von halbleitenden duennen Filmen fuer die Photovoltaik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Untersucht wird die galvanische Herstellung duenner Halbleiterschichten fuer photovoltaische Anwendungen als potentiell kostenguenstiges Verfahren im Vergleich zu den gaengigen Aufdampfverfahren. Schwerpunkte: - Untersuchung der Kinetik der Schichtbildung und der Keimbildung, - Herstellen von p-n-Uebergaengen, - Uebertragung der entwickelten Methoden auf verschiedene Verbindungshalbleiter. Ergebnisse: Photovoltaisch aktive Cu2S-Schichten geeigneter Qualitaet koennen reproduzierbar hergestellt werden (eta der Zellen: 3,3 Prozent). Die Methode ist auf CuInS2 anwendbar.
Das Projekt "Herstellung von Pulverlacken durch Polymerisation und Formulierung in ueberkritischen Fluiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Herberts durchgeführt. Ziel des Forschungsprojekts ist ein integrierter Prozess aus Synthese, Lack- und Pulverherstellung in ueberkritischem Kohlendioxid. Angestrebt werden sowohl oekonomische, als auch oekologische und technologische Vorteile gegenueber dem konventionellen Fertigungsprozess durch Vermeidung von: Loesemitteln bei der Pulverharzsynthese, thermischer Belastung bei der Extrusion und aufwendigen Mahlverfahren zur Pulvererzeugung. Fuer die gezielte Herstellung geeigneter Polymerisate ist die Kenntnis der Polymerisationskinetik, das Phasenverhalten im Polymer-CO2-System und die Reaktionsfuehrung von Bedeutung. Fuer die Optimierung des Polymerisationsverfahrens und die Einstellung der gewuenschten Produkteigenschaften ist die Modellierung unerlaesslich. Im integrierten Prozess erfolgen nach der Polymerisation die Prozessschritte: Formulierung im gleichen Prozessmedium und Partikelbildung durch Expansion aus ueberkritischer Loesung/Suspension. Untersucht werden soll die Zudosierung von Haertern sowie Lackadditiven und die Steuerung der Partikelbildung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Schaltbare und enantioselektive Liganden für die Homogenkatalyse mit Uebergangsmetallkomplexen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Organische Chemie und Biochemie, Lehrstuhl I für Organische Chemie durchgeführt. Katalytische C-C-Verknuepfungsreaktionen in homogenen Loesungen haben grosse volkswirtschaftliche Bedeutung. Die bestehenden industriellen Verfahren lassen aber in prozesstechnischer Hinsicht noch Wuensche offen. Unser Vorhaben dient der Entwicklung eines neuen Konzepts fuer Homogenkatalysatoren, das prinzipiell neuartige verfahrenstechnische Vorteile boete. Das Ziel ist dabei, die Vorzuege von frei loeslichen Katalysatoren - schnelle Kinetik, leichte und gezielte Modifizierbarkeit, Resistenz gegen irreversible Vergiftung etc - mit der leichten Abtrennbarkeit von Produkt und Katalysator, wie sie fuer die heterogene Variante typisch ist, zu verbinden. Dies sollte durch Anwendung spezieller supramolekularer Wechselwirkungen erreicht werden. Wir wollen Module konstruieren, die in Abhaengigkeit von der Temperatur in zwei nicht miteinander mischbaren Medien loeslich sind. Durch Abkuehlen oder Aufwaermen koennten diese Module von einer Phase in die andere transportiert werden. Bei Anbindung dieser Teilstruktur an einen Katalysatorkomplex koennte der Katalysator durch Temperaturschalten dann einfach vom Produkt getrennt und recyclisiert werden. Auf der Grundlage einschlaegiger thermodynamischer Ueberlegungen, die noch durch kalorimetrische Messungen untermauert werden muessen, sollen hier Guanidinium Ionenpaarverbindungen synthetisiert und auf die gewuenschten Eigenschaften hin erprobt werden. Chirale Vertreter dieser Substanzklasse sollen dann auch fuer enantioselektive Katalysen eingesetzt werden. Dafuer ist die Zusammenarbeit im Verbund mit den Gruppen in Rostock (Prof. Oehme) und Juelich (Kragl), die ueber die reaktionstechnische Expertise verfuegen, unbedingt erforderlich.
Das Projekt "Atmosphaerische Diagnostik - Teilprojekt: Dreidimensionale Aufnahme von Aerosolverteilungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Fachhochschule Wildau, Fachrichtung Physikalische Technik durchgeführt. Entwicklung einer Messvorrichtung auf der Basis der elektronischen, digitalen Holographien zur Aufnahme von Aerosolverteilungen und ihrer Kinetik in der Atmosphaere. Das Geraet ist konzipiert fuer die Messung in Flugzeugen. Die photographische Methode funktioniert bereits und ist auch bereits im Feld gelaufen. Gegenwaertig wird das Geraet mit CCD-Kamera aufgebaut. Einsatz im Labor schon erprobt. Bildverarbeitungssystem erfolgreich erprobt.
Das Projekt "Untersuchungen zur Kinetik der biologischen Phosphateliminierung aus Abwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Verfahrenstechnk, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Schaltet man eine anaerobe und eine aerobe biologische Stufe hintereinander und fuehrt den Belebtschlamm nach Aufkonzentrierung in einem Nachklaerbecken zurueck, so reichern sich Bakterienstaemme an, die bei dieser Wachstumsvorteile haben, weil sie in der aeroben Stufe Polyphosphate synthetisieren koennen und in der anaeroben Stufe Energie durch Hydrolyse der Polyphosphate gewinnen koennen. In diesem Vorhaben wird die Abhaengigkeit dieses Prozesses von pH-Wert und Temperatur untersucht. Dabei findet auch die Kinetik der Substrataufnahme in der anaeroben Stufe Beruecksichtigung. Nach Entwicklung eines kinetischen Modells werden Modellierungen zur Optimierung dieses zweistufigen Prozesses durchgefuehrt. Die Untersuchungen stehen kurz vor dem Abschluss.
Das Projekt "Restbeladungsprofile in Aktivkohleschichten nach der Desorption; ihre Abhaengigkeit von Regenerierparametern und Kohletyp, ihr Einfluss auf die Abluftkonzentration und Durchbruchskurven" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik durchgeführt. 1) Wird eine Aktivkohleschicht mit Wasserdampf desorbiert und anschliessend getrocknet, so stellen sich ueber die Adsorberhoehe Restbeladungsprofile fuer Schadstoff und Wasser ein. Die Betriebsbedingungen bei der Desorption haben Einfluss auf diese Profile. Zur Zeit sind keine Messwerte aus der Literatur fuer die sich einstellenden Beladungsprofile in Aktivkohleschuettungen technischer Hoehe waehrend der Desorption, Trocknung und Adsorption bekannt. 2) Primaeres Ziel ist es, die Beladungsprofile von Toluol als Modellschadstoff in Aktivkohleschuettungen waehrend der Desorption und Trocknung zu ermitteln. Dazu sollen Versuche in einer unterteilten Labor- und in einer kleintechnischen Adsorptionskolonne durchgefuehrt werden. Zu bestimmen sind dabei die zeitlichen und oertlichen Aenderungen der axialen Wasser- und der Schadstoffbeladung in der Aktivkohleschuettung. Diese Daten sollen dann zur Verbesserung der zur Zeit benutzten Modellierung der Wasserdampfdesorption in technischen Kolonnen dienen. 3) Durch Ermittlung der axialen Beladungsprofile waehrend der Desorption wurde es moeglich, die Vorgaenge, die waehrend der Wasserdampfdesorption vonstattengehen, besser zu verstehen. Der Einfluss verschiedener Regenerierparameter auf die Kinetik und auf die Restbeladungsprofile wurde untersucht. Variiert wurden Dampftemperatur, -geschwindigkeit und -menge. Der Einfluss der Toluol- und Wasserrestprofile auf die Schadstoffkonzentration in der Abluft und die Standzeit bei der nachfolgenden Adsorption wurde untersucht. 4) Die Wahl geeigneter Regenerierparameter bei der Wasserdampfdesorption ermoeglicht die Anwendung von Aktivkohleverfahren auch weiterhin bei den verschaerften Umweltschutzvorschriften. Dies ist insbesondere bei kleinen und mittleren Betrieben, z B in bestehenden Anlagen, von Bedeutung, da hier eine Umstellung des Produktionsverfahrens aus Umweltschutzgruenden besonders aufwendig ist. Die Forschungsergebnisse erlauben es, die Wasserdampfdesorption effektiver an die jeweilige Anwendung anzupassen.
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| Bund | 25 |
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| Förderprogramm | 25 |
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