Das Projekt SUBAMA beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Einsatz von Superkondensatoren auf Basis hoch leitfähiger nanostrukturierter mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren(MWCNT)-Substrate und Metalloxiden (z. Bsp. Mangandioxid). Durch die Eigenschaftskombination gilt es, die theoretisch hohen Kapazitäten der Metalloxide effektiv auszuschöpfen. Derartige Systeme sollen mit bestehenden Superkondensatoren konkurrieren können. Die eingesetzten Materialien, wie Mangandioxid, sind nicht nur kostengünstig, sondern auch unbedenklich und gut verfügbar. Als Herstellungsmethoden für die MWCNT-Elektroden wird die elektrophoretische Abscheidung (kurz EPD) und die chemische Gasphasenabscheidung (kurz CVD) eingesetzt. Für die Modifizierung der Elektroden mit Metalloxiden werden die elektrolytische Abscheidung (kurz ECD) und Gasphasenprozesse angewendet. Die Kombination dieser Methoden erlaubt es, ein effektives und kostengünstiges technologisches Konzept für die Herstellung der Superkondensatoren zu entwickeln und zu bewerten. Die Arbeitsplanung gliedert sich in 6 Schwerpunkte. Der erste Schwerpunkt umfasst die Elektrodenherstellung im Labormaßstab mittels Elektrophorese und chemischer Dampfphasenabscheidung. Der zweite Schwerpunkt beschäftigt sich mit der Modifizierung der hergestellten Elektroden über die Beschichtung mit Metalloxiden, um den pseudokapazitiven Anteil zu steigern. Dazu werden die elektrolytische Abscheidung und die Gasphasenprozesse betrachtet. Der dritte und vierte Schwerpunkt umfasst die Optimierung der Metalloxide (z. Bsp. Pulse Plating), die Charakterisierung sowie die Abscheidung aus nichtwässrigen Elektrolyten und dem Einsatz von nichtwässrigen Systemen. Die Schwerpunkte 5 und 6 beschäftigen sich im Kern mit der Zellfertigung und dem Einsatz der optimierten Elektroden sowie den Aufbau eines Prototypen.
Das Projekt SUBAMA beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Einsatz von Superkondensatoren auf Basis hoch leitfähiger nanostrukturierter mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) Substrate und Metalloxiden (z. Bsp. Mangandioxid). Durch die Eigenschaftskombination gilt es, die theoretisch hohen Kapazitäten der Metalloxide effektiv auszuschöpfen. Derartige Systeme sollen mit bestehenden Superkondensatoren konkurrieren können. Die eingesetzten Materialien, wie Mangandioxid, sind nicht nur kostengünstig, sondern auch unbedenklich und gut verfügbar. Als Herstellungsmethoden für die Elektroden wird die elektrophoretische Abscheidung und die chemische Gasphasenabscheidung eingesetzt. Für die Modifizierung der Elektroden mit Metalloxiden werden die elektrolytische Abscheidung und Gasphasenprozesse angewendet. Die Kombination dieser Methoden erlaubt es, ein effektives und kostengünstiges technologisches Konzept für die Herstellung der Superkondensatoren zu entwickeln und zu bewerten. Die Arbeitsplanung gliedert sich in sechs Schwerpunkte. Der erste Schwerpunkt umfasst die Elektrodenherstellung im Labormaßstab mittels Elektrophorese und chemischer Dampfphasenabscheidung. Der zweite Schwerpunkt beschäftigt sich mit der Modifizierung der hergestellten Elektroden über die Beschichtung mit Metalloxiden, um den pseudokapazitiven Anteil zu steigern. Dazu werden die elektrolytische Abscheidung und die Gasphasenprozesse betrachtet. Der dritte und vierte Schwerpunkt umfasst die Optimierung der Metalloxide, die Charakterisierung und dem Einsatz von nichtwässrigen Systemen. Die letzten Schwerpunkte beschäftigen sich im Kern mit der Zellfertigung und dem Einsatz der optimierten Elektroden sowie den Aufbau eines Prototypen.
Das Projekt beruht auf der Wiederverwendung der umgewandelten Manganschlacken in ein Lösungsprodukt und in einen silikatischen Rest der in der Zementindustrie Verwendung finden kann. Deshalb ergeben sich folgende Fragestellungen: 1. Teillösung der Schlacke und Wiederverwendung des Mangananteils 2. Wiederverwendung der Restschlacke in der Zementindustrie 3. Reduzierung der Manganschlacke 4. Kein Deponieraum für Manganschlacken mehr benötigt Dazu sollen die Manganschlacken selektiv gelöst werden um den Restanteil an Mangan herauszulösen, der unlösliche Rest geht dann als Additiv in die Zementindustrie. Die Manganhaltigen Lösungen werden in der Montanindustrie zur Herstellung von BatterieMnO2 oder Manganverbindungen eingesetzt.
Soils and aquifers are increasingly polluted by anthropogenic organic substances. The interaction with the solid matrix plays an important part in the fate of the chemicals. The importance of abiotic transformations at the solid-liquid interface, the most prominent of which are hydrolysis and redox reactions, has so far been underestimated. The objective of this project was to study the kinetics of heterogeneous hydrolysis of pesticides in the presence of oxides and clay minerals. Reactions were studied under batch as well as steady-state conditions. For the analysis of the data the numerical steady-state reaction model STEADYQL was combined with a curve-fitting routine on the basis of the Levenberg-Marquardt algorithm and implemented under the name Steady Fit. The program allows the simultaneous determination of kinetic and equilibrium reaction constants from experimental data obtained under steady-state conditions. The experimental system was successfully tested using the hydrolysis of phenylpicolinate by titan dioxide as a test system. Finally the hydrolysis of the carbamate pesticide carbosulfan was investigated in suspensions with montmorillonite, titan dioxide, manganese dioxide and the clay-silt fractions of two acidic soils. Montomorillonite had the stongest effect, acceleration hydrolysis up to several orders of magnitude in the neutral pH range in which homogeneous hydrolysis was slowest.
Etude experimentale in vitro: Nous avons expose des macrophages alveolaires a de la poussiere de dioxyde de manganese et montre la production de facteur chimiotactique faisant migrer les neutrophiles. (FRA)
Am 01.01.1996 wurde der Grenzwert fuer Arsen im Trinkwasser von bisher 40 auf 10 Mikrogramm/l herabgesetzt. Betroffen von dieser Grenzwertsenkung sind in der Mehrzahl kleinere Wasserversorger, denen begrenzte finanzielle und personelle Mittel zur Verfuegung stehen. Diese Wasserwerke benoetigen moeglichst betreuungsarme, betriebssichere uend kostenguenstige Verfahren zur Arsenentfernung. Ziel des Forschungsvorhabens ist deshalb, in Fortfuehrung eines Vorlaeuferprojektes, die Einfuehrung neu entwickelter sowie optimierter Arsenentfernungstechniken in die praktische Anwendung. Es werden schon bekannte Verfahren hinsichtlich einer optimalen Entfernung fuer Arsen untersucht, sowie verschiedene Verfahrenskombinationen erprobt. Das ist zum einen die Faellung/Flockung mit Eisen(III)- oder Eisen(II)-Salzen, die Adsorption an Aktivtonerde in Festbettfiltern und die Kombination der Aktivtonerdeadsorption in Verbindung mit Membranverfahren. Weiterhin werden die im Vorlaeuferprojekt neu entwickelten Verfahren zur Arsenoxidation und -entfernung verfahrenstechnisch optimiert und praktisch erprobt. Dabei handelt es sich um die Arsenoxidation mit Mangandioxid in Festbettreaktoren und die Arsenentfernung durch Adsorption an granuliertem Eisenhydroxid. Dieses neue Material, das im Vergleich zu Aktivtonerde eine sehr viel hoehere Adsorptionskapazitaet besitzt, wird sowohl fuer den Einsatz in Festbettfiltern, als auch in Einlagerungsfiltern mit ueblichen Traegermaterialien (Sand, Bims, Anthrasit) und mit synthetischen Material, sogenannten permeablen synthetischen Kollektoren (PSK) untersucht.
Gegenwaertig werden weltweit ueber 10 Milliarden Braunstein-Zink-Batterien weggeworfen. Diese 'Konsumentenzellen' werden hauptsaechlich in Handlampen, tragbaren Radio- und Tonbandgeraeten, Kameras, Computern etc weiter verwendet. Die am Institut entwickelten Batterien koennen etwa 100 mal aufgeladen werden und sind kostenmaessig nur wenig teurer als die Wegwerfzellen.
Die Wiederaufladbarkeit der alkalischen Braunstein-Zink-Batterie wurde bereits in mehreren vorangehenden Projekten dieses Institutes bewiesen. Allerdings wurden in den frueheren Projekten Batterien mit amalgamiertem Zink untersucht. Die Eliminierung des Quecksilbers bereitete nicht vernachlaessigbare Gasdruckprobleme in den aufladbaren alkalischen Braunstein-Zink-Batterien. Mittels geeigneter Katalysatoren und Inhibitoren ist es uns gelungen, das Problem des Korrosionswasserstoffes zu loesen. Damit steht einer praktischen Anwendung von quecksilberfreien Batterien nichts mehr im Wege.
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