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Die Verwitterung von Gesteinen, die Bodenbildung und die Sedimentbildung beinhalten u.a. die Struktur, Morphologie und den Chemismus von Phyllosilikaten (Tonmineralen), Oxiden und Oxidhydroxiden des Fe, des Mn und anderer Elemente. Durch Laborversuche an synthetischen FeOOH und MnO2 werden deren Reaktionen und Bildungsbedingungen naeher ermittelt und beschrieben.
Die Elementkarte stellt die räumliche Verteilung der klassifizierten Gehalte des 50. Perzentils von Manganoxid (in Gew.-%) innerhalb der 184 geochemischen Gesteinseinheiten in Bayern dar. In die Auswertung gehen dabei nur die Daten der ersten (von maximal drei) Lithologien einer geochemischen Gesteinseinheit ein. Für Informationen im Hinblick auf die Auswertung der Daten sowie auf die kartenmäßige Darstellung wird auf die Metadaten der digitalen Lithogeochemischen Karte 1:25 000 von Bayern (dLGK25) verwiesen.
Die Elementkarte stellt die räumliche Verteilung der klassifizierten Gehalte des 90. Perzentils von Manganoxid (in Gew.-%) innerhalb der 184 geochemischen Gesteinseinheiten in Bayern dar. In die Auswertung gehen dabei nur die Daten der ersten (von maximal drei) Lithologien einer geochemischen Gesteinseinheit ein. Für Informationen im Hinblick auf die Auswertung der Daten sowie auf die kartenmäßige Darstellung wird auf die Metadaten der digitalen Lithogeochemischen Karte 1:25 000 von Bayern (dLGK25) verwiesen.
Aminopolyphosphonate (APPs) sind starke Komplexbildner für Metalle, die zunehmend in der Industrie und im Haushalt eingesetzt werden. Sie sind gut wasserlöslich, nicht flüchtig und besitzen eine geringe Affinität zu organischen Phasen. Dennoch scheint in Kläranlagen die Sorption an Klärschlamm ein wichtiger Eliminierungssprozess zu sein. Die Polyphosphonat-Konzentrationen in deutschen Flüssen liegen derzeit im ng L-1- bis niedrigen µg L-1 Bereich. Es wird jedoch ein Anstieg der Polyphosphonat-Konzentrationen aufgrund einer erhöhten Produktion und Nutzung vorhergesagt. Das Umweltverhalten dieser Substanzen kann derzeit jedoch nicht zuverlässig abgeschätzt werden, was in erster Linie auf Wissenslücken bezüglich der Bedeutung von Sorptions- und Abbauprozessen für die Gesamtentfernung von APPs in natürlichen und technischen Systemen zurückzuführen ist. Darüber hinaus sind die Reaktionsmechanismen und -wege von AAPs nicht vollständig identifiziert. Dies erschwert sowohl die Vorhersage der Auswirkungen von Umweltparametern auf den Verbleib von APPs als auch die Entwicklung von Verfahren zur effizienten Entfernung in technischen Systemen. Ziel der vorgeschlagenen Forschung ist es daher, Sorbentien, Reaktanten und Umweltbedingungen zu identifizieren, die die Entfernung von APPs aus natürlichen Gewässern und in der Wasseraufbereitung begünstigen. Wir schlagen vor, die Auswirkungen wichtiger Umweltparameter (z.B. pH-Wert, Komplexbildung) auf Sorptions- und Abbausprozesse von APPs in sorgfältig konzipierten Laborexperimenten an zwei Vertretern dieser Substanzklasse zu untersuchen: ATMP (Amino-tris(methylenphosphonsäure) und EDTMP (Ethylendiamin-tetra¬(methylenphosphonsäure). Durch die Kombination von Isotopenanalyik und hochauflösender Massenspektrometrie unter Einbeziehung weiterer moderner Verfahren sollen die wichtigsten Sorptions- und Abbauprozesse sowie die Umwandlungsprodukte von APPs identifiziert werden. Die vorgeschlagenen Forschungsarbeiten umfasse drei Teilbereiche. Zunächst soll die Sorption von APPs an Eisen(hydr-)oxiden, Tonmineralen und Aktivkohle/Biokohle untersucht und die potenziellen Isotopenfraktionierungseffekte aufgrund der Sorption quantifiziert werden. Dann werden wir uns mit den natürlichen Umwandlungsprozessen von AAPs befassen, wobei der Schwerpunkt auf der Oxidation durch Manganoxide und der direkten Photolyse von APP-Fe(III)-Komplexen liegt. Schließlich werden AAP-Abbauprozesse in technischen Systemen wie Ozonolyse und elektrochemischen Oxidation untersucht.
A compilation of 29,574 published radiometric dates for metamorphic rocks from the South American Andes and adjacent parts of South America have been tabulated for access by researchers via GEOROC Expert Datasets. The compilation exists as a spreadsheet for access via MS Excel, Google Sheets, and other spreadsheet applications. Initial igneous compilations were utilized in two publications by the author, Pilger (1981, 1984). The compilations have been added to in subsequent years with the metamorphic and sedimentary compilations separated in the last few years. Locations in latitude and longitude are largely taken from the original source, if provided, with UTM locations maintained and converted; in some cases, sample locations were digitized from electronic maps if coordinates were otherwise not available. Analytical results are not included to prevent the files from becoming too large. The existing compilation incorporates compilations by other workers in smaller regions of the Andes. References to original and compilation sources are included. While I am updating reconstructions of the South American and Nazca/Farallon plates, incorporating recent studies in the three oceans, for comparison with the igneous dates for the past 80 m. y., it is hoped that the spreadsheets will be of value to other workers. Reliability: In most cases the data have been copy/pasted from published or appendix tables. In a few cases, the location has been digitized from published maps; the (equatorial equidistant) maps were copied into Google Earth and positioned according to indicated coordinates, with locations digitized and copied/pasted into the spreadsheet. (It is possible that published maps are conventional Mercator-based, even if not so identified, rather than either equatorial equidistant or Universal Transverse Mercator; this can be a source of error in location. For UTMs, the errors should be minor.) Duplicates are largely recognized by equivalent IDs, dates, and uncertainties. Where primary sources have been accessed, duplicate data points in compilations are deleted. (Analytic data are NOT included.) This compilation is part of a series. Companion compilations of radiometric dates from igneous and sedimentary rocks are available at https://doi.org/10.5880/digis.e.2023.005 and https://doi.org/10.5880/digis.e.2023.006, respectively.
Manganoxide sind ubiquitäre Bodenminerale. Sie wirken als effiziente Sorbenten für Schwermetalle und besitzen ein hohes Oxidationspotential für organische und anorganische Verbindungen. Die Kenntnis der Faktoren, welche die Reaktivität von Manganoxiden beeinflussen, ist entscheidend für die Vorhersage des Umsatzes von Nähr- und Schadstoffen sowie der organischen Substanz in Böden. Ein wichtiger, jedoch selten untersuchter Faktor ist die gelöste organische Substanz (DOM). Gegenwärtig gibt es wenig systematische Informationen über (1) die Adsorption terrestrischer DOM an Manganoxide, (2) Redoxreaktionen zwischen DOM und Manganoxiden sowie (3) den Einfluss von DOM auf Umwandlungsreaktionen der Manganoxide. Aus diesem Grund planen wir Batchexperimente, in denen die Adsorption unterschiedlicher DOM-Typen (wässrige Bodenauflagenextrakte, bakterielle exopolymere Substanzen) an bodenrelevante Manganoxide (delta-MnO2, Kryptomelan, Lithiophorit, Todorokit) als Funktion chemischer Variablen wie pH, Ionenstärke und Lösungszusammensetzung studieren. Mittels moderner, überwiegend spektroskopischer, spektrometrischer und chromatographischer Methoden wollen wir Speziierungsveränderungen des Mangans sowie der organischen Substanz auf molekularer Ebene untersuchen. Zusätzlich werden wir den Einfluss von DOM auf das Ausmaß sowie die Kinetik der Mangan(II)-induzierten Manganoxidumwandlung unter reduzierenden Bodenbedingungen evaluieren. Insgesamt wird das Projekt das Verständnis der Umweltreaktivität von Manganoxiden sowie der Kopplung zwischen Mangan- und Kohlenstoffkreislauf in Böden signifikant verbessern.
Ziel des Vorhabens MinMeth ist die Entwicklung eines Katalysatorsystems zur Minderung des Ausstoßes an klimaschädlichem Methan im Abgas von erdgasbetriebenen Marinemotoren. Hierzu soll ein neues katalytisch-thermisches Verfahren der Methanoxidation verfolgt werden, das einen thermisch rekuperierenden Katalysator beinhaltet, der aus einer neuartigen robusten, preisgünstigen und edelmetallfreien Aktivkomponente besteht. Dieses neue Verfahren soll sowohl als motornah wirkendes als auch als außermotorisches Nachrüstsystem eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Themeneinstellung und der komplementären Aufgabenteilung der Projektpartner bestehen die wesentlichen Ziele des vorliegenden Teilprojekts in der (i) gezielten Entwicklung des Methanoxidationskatalysators auf Basis von Eisen- bzw. Manganoxid mit möglichst tiefer Anspringtemperatur und hoher Dauerstabilität gegenüber thermischer und chemischer Alterung sowie in der (ii) Entwicklung und experimentellen Validierung eines numerischen Modells für die Methanoxidation und der darauf basierenden Optimierung des neu entwickelten Systems.
Der Abbau und die Verarbeitung der Manganknollen sind als wirtschaftliche Chance zu verstehen, die gleichzeitig jedoch mit Risiken verbunden ist. Das in Deutschland vorhandene technologische Wissen muss dazu verwendet werden, einen umweltverträglichen Abbau der Manganknollen zu gewährleisten und einen ökonomischen Prozess zur metallurgischen Verarbeitung zu entwickeln, der gleichzeitig ökologisch verantwortungsvoll ist. In diesem Forschungsvorhaben soll ein solcher metallurgischer Prozess anhand von synthetischen Manganknollen untersucht werden. Im Demonstrationsmaßstab werden synthetische Manganknollen in einem Elektrolichtbogenofen zur Prozessparameteroptimierung aufbereitet, um die Wertmetalle Nickel, Kobalt und Kupfer aus dem Material zu separieren und mögliche Schwachstelle zu identifizieren/abzustellen. Die dabei anfallende schmelzflüssige Mineralphase enthält die oxidische Gangart und Manganoxide. Im Sinne des 'Zero-Waste' Gedankens, wird diese entsprechend konditioniert, um als Rohstoff für die Gewinnung von Manganlegierungen verwendet werden zu können.
Durch gezielte Oxidation oder Reduktion nanostrukturierter metalloxidischer Präkatalysatoren neuartige, geträgerte Wasseroxidationskatalsatoren auf Manganoxidbasis erzeugt werden. Hierbei soll der Einfluss der Morphologie des oxidierten Partikels auf die katalalytische Aktivität des manganoxidischen Katalysators und der Einfluss von redox- aktiven sowie redox- inerten Kationen im Präkatalysator sowie in der Wasseroxidierenden Schicht untersucht werden. Insbesondere die partiell oxidierten Phasen sind meist röntgenamorph und mit den gängigen Methoden der Strukturaufklärung schwer zu beschreiben. Daher ist insbesondere eine Kooperation mit den Arbeitsgruppen De Beer (Röntgenabsorptionsspektroskopie, Elektronenspinresonanz) und Reiche (EELS Spektroskopie und Hochleistungselektronenmikroskopie zur Identifikation aktivitätsbestimmender Nahordnungen in den partiell oxiderten Materialien nötig. Unser Ansatz der partiellen Oxidation einer metalloxidischen Vorstufe erlaubt es uns dann, die strukturellen Gegebenheiten um die aktiven Zentren der Manganoxidischen Wasseroxidationskatalysatoren über die Oxidationsparameter oder Präkatalysatorzusammensetzung genauer zu kontrollieren. Des Weiteren bleibt bei der partiellen Oxidation des Präkatalysators ein beträchtlicher Teil des nanokristallinen niedervalenten Metalloxids zurück. Dieser Umstand soll zu einer erhöhten Leitfähigkeit und damit erhöhten Aktivität der Gesamtelektrode beitragen. Die von uns entwickelten und optimierten Systeme sollen durch das einheitliche projektinterne Benchmarking wichtige Impulse für die Entwicklung eines Device in eventuellen Folgeprojekten geben.
Es ist in der Chemie allgemein bekannt, dass die Energie von Übergangzuständen durch das umgebende Lösungsmittel beeinflusst werden kann und man so auch auf den Reaktionsverlauf einwirken kann. In den Materialwissenschaften können nanodimensionierte Keime als solche Übergangszustände angesehen werden, die für die Steuerung der Partikelform oder von alternativen Kristallstrukturen eingesetzt werden. In beiden Fällen ist man sehr oft an thermodynamisch weniger begünstigten, d. h. metastabilen Produkten interessiert, im vorliegenden Fall also ungewöhnlichen Formen oder Polymorphen. Neben der Kristallstruktur bedingt auch die Form eines Partikels seine Eigenschaften, da diese mit der Art und Häufigkeiten bestimmter, zu Netzebenen korrespondierender Oberflächen korreliert. Um die genannten, metastabilen Produkte erhalten zu können, ist es notwendig die festen Phasen durch kinetisch kontrollierte Reaktionswege generieren zu können. Die Hauptaufgabe des Projektes besteht in der Untersuchung der Effekte von hochpolaren, aber nicht-wässrigen Lösungsmittelumgebungen (Ionische Flüssigkeiten) auf die Bildung von metastabilen Partikelzuständen: Formen, welche von der thermodynamisch stabilsten Form (Wulff-Form) abweichen, und die Ausbildung von polymorphen Kristallstrukturen. Wir werden die genannten, kinetisch-kontrollierten Bedingungen durch die Kombination von Molekülchemie mit Materialsynthese und verfeinerten in situ-Untersuchungen realisieren. Es werden von uns hochreaktive Organometallprecursoren eingesetzt werden, um wichtige Metalloxide mit Halbleitercharakter z. B. Zinkoxid (ZnO) oder Manganoxide (MnxOy) herzustellen. Eine besondere Herausforderung stellt die Synthese von neuartigen Precursoren dar, die in einem Molekül widerstrebende Gruppen enthalten (z. B. oxidierend und reduzierend). Dadurch soll die Bildung von Partikeln bereits bei sehr niedrigen Temperaturen, nahe Raumtemperatur oder darunter, oder sogar durch nicht-konventionelle Trigger wie Licht initiiert werden. Wir werden eine fundierte Wissensbasis nicht nur dadurch erarbeiten, dass die erhaltenen Produkte genauestens untersucht werden, sondern auch dadurch, dass umfangreiche Röntgen-Streuuntersuchungen (Klein- und Weitwinkel) in einem in situ-Modus durchgeführt werden. Hier kommt der Vorteil der genannten Übergangsmetalloxide zum Tragen, da diese eine höhere Elektronendichte im Vergleich zu den organischen, ionischen Flüssigkeiten aufweisen und somit Streuuntersuchungen mit hoher tempospatialer Auflösung ermöglicht werden. Wir werden somit die sehr frühen Abschnitte der Bildung der Partikel beobachten, um der Frage nachzugehen, an welchem Punkt die Festlegung von Partikelform und Kristallstruktur geschieht.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 23 |
| Europa | 2 |
| Land | 6 |
| Wissenschaft | 12 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Förderprogramm | 18 |
| Gesetzestext | 1 |
| Hochwertiger Datensatz | 2 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 6 |
| Offen | 21 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 25 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 2 |
| Dokument | 2 |
| Keine | 14 |
| Webdienst | 2 |
| Webseite | 11 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 21 |
| Lebewesen und Lebensräume | 22 |
| Luft | 16 |
| Mensch und Umwelt | 27 |
| Wasser | 18 |
| Weitere | 25 |