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Ammoniak-Reformierung mit elektrisch beheizten Katalysatorträgern beschichtet mit Biomasse-basierten Kohlenstoff-Materialien, AmmoCatCoat - Ammoniak-Reformierung mit elektrisch beheizten Katalysatorträgern beschichtet mit Biomasse-basierten Kohlenstoff-Materialien

Entwicklung von Kleinserien für MEAs für die SSAS - Solid State Ammoniak Synthese, Teilprojekt: CF04_2.4 Skalierung der Synthese von katalytisch aktiven Kathodenmaterialien und Elektroden

ECatPEMFCmaritim: Strategien zur Erhöhung der Nutzungsdauer von Reformat-Brennstoffzellen in der Schifffahrt.

Ruthenium and Tungsten isotopic composition of ocean island basalts and refrence materials

The dataset includes Ruthenium and Tungsten isotope data for mafic to ultramafic lava associated with the Hawaii, Réunion, Galápagos and Iceland plume systems. The data is supplemented by Ru isotope data for reference materials (OREAS 684) picrite derived from the upper mantle (Gönnern Quarry, Hessia) lherzolite preidotites (Eifel) and Eoarchean dunites (Isua, Greenland). The data are supplementary to: Messling, Nils; Willbold, Matthias; Kallas, Leander; Elliott, Tim; Fitton, J. Godfrey; Müller, Thomas; Geist, Dennis (submitted) Core leakage revealed by Ru and W isotope systematics in ocean island basalts. Submitted to Nature

Mikrobielle Vielfalt im SIRIUS Habitat: Molekulare Analyse von 'Überlebenskünstlern' auf neuen antimikrobiellen Zweikomponenten- Oberflächen

Light in - Light out

Mankind is approaching a crisis in energy generation and utilization. Traditional fossil fuel reserves are diminishing and legislative issues regarding CO2 emission will make use of existing lower grade reserves unattractive. New technologies have to be developed to satisfy the ever-increasing energy demand and to maximize efficient energy usage. The materials chemist, through the design of new materials with novel properties and by controlling interfacial interactions between materials, will play a crucial role in these endeavours and in enabling the paradigm shift that is required. This project is centred around two core and inter-related issues (i) energy generation from photovoltaics using sunlight and (ii) efficient lighting devices based on light-emitting electrochemical cells (LECs) and organic light emitting diodes (OLEDs). Both of these topics are areas of intense activity world-wide. Within Europe the PIs research group is one of the leaders in the field. However, as research efforts in these areas are proving successful and proof-ofprinciple systems are being established and optimized, a new factor needs to be addressed. State of the art photovoltaic devices based upon the dye-sensitized solar cell (DSC) most frequently utilize inorganic dyes comprising ruthenium complexes of oligopyridine ligands. The projected next generation mass market OLEDs and prototype LECs are based upon iridium complexes containing cyclometallated pyridine ligands. A traditional criticism of these approaches related to the costs of the raw materials although this is in reality low compared to the costs of other components. However, the price reflects in part the availability of these metals and in this respect devices based upon ruthenium (1 ppb by atom in Earth crust) or iridium (0.05 ppb by atom in Earth crust) are unsustainable. This project is concerned with the development of complexes based upon abundant and sustainable first row transition metals to replace second and third row transition metals in these devices. Initial efforts will centre upon complexes of copper(I) and zinc(II) which have well-established photochemistry and photophysics making them suitable for such applications. The PI has already established proof-of-principle for the replacement of ruthenium by copper in DSCs and is a world leader in this technology. The work on the two projects will involve (i) materials synthesis and characterization (ii) computational modelling (iii) device construction and testing and (iv) property optimization.

Katalysator- und Prozessentwicklung zur Herstellung biogener Isohexid-Amine (IsohexAmin)

Isohexid-Amine sind aufgrund ihrer vergleichsweise rigiden Struktur von großem Interessen für die Herstellung neuartiger biomassebasierter Polyamide. Jedoch ist für eine anwendungsbezogene Entwicklung die Verfügbarkeit der Monomere bisher der limitierende Faktor. Auf organisch-synthetischem Weg bzw. über teure homogenkatalytische Ansätze können sie im Labormaßstab aus den technisch verfügbaren Monomeren Isosorbid und Isomannid hergestellt werden. In einem vorausgegangenen Projekt wurden nun Reaktionsbedingungen identifiziert, die erstmalig die Aminierung von Isohexiden mit Ammoniak in wässrigen Lösungen ermöglichen. Im Rahmen dieses Vorhabens soll die heterogen katalysierte Aminierung von Isohexiden in wässriger Lösung in Richtung technischer Reife weiterentwickelt werden. Das Projekt ist in vier Teilaufgaben gegliedert: 1) Katalysatoroptimierung, 2) Kontinuierliche Reaktionsführung, 3) Stofftrennung und Produktentwicklung und 4) Verfahrensentwicklung. In (1) soll der identifizierte, kommerziell verfügbare Katalysator Ruthenium auf Aktivkohle (Ru/C) optimiert werden. Insbesondere ist das Ziel, unter Minimierung des Leachings, die Aktivität zu steigern, indem durch den Einsatz bimetallischer Ru-basierter Systeme bzw. von Promotoren die Affinität für die Bindung der gebildeten Amine gesenkt wird. In (2) wird die Möglichkeit der kontinuierlichen Prozessführung durch Einsatz eines kontinuierlichen Rührkessels untersucht. Im Fokus stehen dabei insbesondere Versuche zur Langzeitstabilität, der Reaktionskinetik sowie möglicher Massentransferlimitierungen an Formkörperkatalysatoren. In (3) wird die technisch relevante Trennung der Produkte über chromatographische Verfahren weiterentwickelt sowie als Konzeptstudie die Herstellung Isohexidamin-basierten Polyamide gezeigt. Auf dieser Basis soll in (4) über eine konzeptuelle Verfahrensentwicklung das Potential für eine technische Aufskalierung evaluiert sowie die Wirtschaftlichkeit abgeschätzt werden.

(Table 5) Experimental hydrodynamic parameters for different soil types obtained in the Lüchow-Dannenberg district, Lower Saxony

In three typical sandy soils of Northern Germany the mobility of radioactive fission products of technetium, iodine, ruthenium and zirconium have been investigated in dependence of the hydrodynamic and physico-chemical soil properties. The laboratory experiments, which simulated fall-out events, used soil columns (1 m length, 30 cm diameter) taken as undisturbed as possible. By measurements of the breakthrough curves in the percolate and of the depth distribution of radionuclides in the soil columns after 6 months the average transport velocity could be determined. These values could be compared with the average water velocity measured by 3H tagging. Three qualitative mobility relations were observed: Ranker: Tc > Ru > I > Zr; Podsol: Tc > Ru > I > Zr; Brown forest soil: Tc = Ru > I > Zr. Relations between some physico-chemical soil properties and the retardation of radionuclides due to adsorption could be observed (eg. retardation of iodine and technetium by organic substances). The average retardation factors of the radionuclides and the hydrodynamic soil parameters are used in a model which gives a quantitative assessment of the hazard of groundwater contamination by a fall-out event in areas covered with comparable soils.

Teilprojekt: Projektierung und Realsierung einer Versuchsanlage zur Untersuchung der Transferhydrierung mit realer Biomasse im Bereich bis zu mehreren Litern Durchsatz pro Stunde sowie Optimierung des Reaktorsystems anhand der gewonnenen Daten^FEBio@H2O: Flüssige Energieträger aus einer integrierten hydrothermalen Umwandlung von Biomasse^Teilprojekt: Reaktionstechnische Untersuchungen und Modellierung, Teilprojekt: Innovative Katalysatoren für die hydrothermale Umwandlung von Biomasse zu flüssigen Energieträgern

Ziel ist die Entwicklung eines katalytischen Prozesses zur Umsetzung verschiedenartiger realer Biomassen zu einem Gemisch von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen. Dabei soll der Prozess nicht mit extern zugeführtem Wasserstoff arbeiten, sondern es sollen die Abbauprodukte der Biomasse zum Teil in einer Flüssigphasenreformierung zu Wasserstoff umgesetzt werden, der dann unmittelbar zur Hydrierung des anderen Teils der Abbauprodukte genutzt wird. Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Katalysatorherstellung und -untersuchung, insbesondere für die direkte Kopplung von Reformierung und (Transfer)Hydrierung. Um die notwendigen Katalysatoren zu erhalten, sind folgende Arbeitsschritte essentiell. 1.) Die Untersuchung kommerziell erhältlicher Katalysatoren, v. a. Edelmetalle z.B. Pt/Ru auf verschiedenen porösen Trägern 2.) Die Entwicklung und Synthese problemangepasster Katalysatoren. 3.) Die umfassende physikalisch-chemische Charakterisierung der Katalysatoren (chem. Analyse, N2-Sorption, Chemisorption (CO/ H2), TPR/ TPO, XRD, XPS). 4.) Die Katalysatorauswahl und -präparation für kinetische Untersuchungen und Reaktormodellierung (AP 3). 5.) Die Optimierung der Katalysatoreigenschaften hinsichtlich der Besonderheiten realer Biomasse und die Evaluierung der Ursachen möglicher Desaktivierung. 6.) Die Erarbeitung von Optionen zum Up-scaling der Synthesen sowie Tests zur Stabilität, Regenerierung und Rückgewinnung.

ekolyser - Neue kostengünstige und nachhaltige Materialien für die PEM-Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien, Teilvorhaben: Entwicklung von kostengünstigen Membran-Elektroden-Einheiten für die PEMWE

Im Rahmen dieses Verbundprojektes sollen kostengünstige und nachhaltige Materialien für die PEM-Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien entwickelt werden, um die PEM-Elektrolyse-Technologie realistisch in Massenmärkten nach dem Jahr 2020 einsetzen zu können. Technische Ziele für die MEE (Tab. 1) sind die Verbesserung der Leistungscharakteristik auf ein Spannungsniveau deutlich unterhalb von 2 V bei einer Stromdichte von 2 A/cm2 bei gleichzeitiger Demonstration einer Dauerstabilität von 20.000 bis 40.000 Stunden (plus 100Prozent). Um den Einsatz der PEM-Elektrolyse im großen Maßstab (GW) zu ermöglichen, soll gleichzeitig der Einsatz von Platingruppenmetallen vom derzeitigen Stand der Technik um ca. 90Prozent reduziert werden und das Potential zur vollständigen Substitution von Iridium, Ruthenium und Platin aufgezeigt werden. Die Arbeitspakete mit Beteiligung bzw. Schwerpunkt bei SolviCore sind: 1. Kostensenkung durch verringerte Katalysatorbeladung bzw. Substitution von Edelmetallen. 2. Testung von Membranen mit hoher Leitfähigkeit und mechanischer und chemischer Beständigkeit.

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