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bis 30.06.2014 gefördert

3302

Untersuchungen zur kontrollierten Desorption von Quecksilber aus Industrieabwässern

Dipl.-Ing. Barna Heidel, Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik

Die hohe Flüchtigkeit von Quecksilber (Hg) in der alkalischen Abwasseraufbereitung wird ausgenutzt, um seine Konzentration in der flüssigen Phase durch Strippung mit Luft zu reduzieren. Das desorbierte Hg wird dabei in eine konzentrierte, sichere und selektive Senke überführt. Durch die Senkung der Hg2+ Konzentration in Lösung wird der Bedarf an Fällungsmitteln in nachgeschalteten Aufbereitungsstufen gesenkt und die unkontrollierte Emission von Hg vermieden.

 

3313

Protonenleitende periodisch mesoporöse Organosilicas mit drei-dimensionaler Porenstruktur zur Anwendung in Hybridmembranen

Dr. Roland Marschall, Justus-Liebig-Universität, Physikalisch-Chemisches Institut

Hybrid-Monolithe bestehend aus SiO2 mit eingebauten Benzol-Funktionalitäten wurden mit dreidimensionaler und bimodaler Porenstruktur hergestellt, sie besitzen sowohl Makroporen (~1 µm) als auch Mesoporen (2-10 nm). Die Hybride wurden mit SO3H-Gruppen modifiziert, und hinsichtlich ihrer temperaturabhängigen und feuchtigkeits-abhängigen Protonenleitfähigkeit mittels Impedanzspektroskopie untersucht.

 

3314

Untersuchung der extrazellulären Matrix von Gesteins-besiedelnden Cyanobacteria und Gesteins-besiedelnden melanisierten Pilzen hinsichtlich der biologischen Aktivität und der Biodeterioration

Dr. Jörg Toepel, Bundesanstalt für Materialforschung und Prüfung

Biofilmentwicklung auf Gesteinen ist abhängig vom Substrat und der Wasserverfügbarkeit. Biofilme aus K. petricola und N. punctiforme wiesen je nach Gesteinssubstrat und Wasserverfügbarkeit eine unterschiedliche Morphologie und Struktur auf. Experimente hinsichtlich der biogenen Verwitterung durch K. petricola und N. punctiforme als Primärbesiedler und Biofilmbildner mit verschiedenen Gesteinssubstraten zeigten, dass einfache Biofilme in den ersten Stadien der Gesteinsbesiedlung quantitativ messbaren Einfluss auf die Verwitterung von Mineralen haben können.

 

3323

Druck- und zugsensitive leitfähige Polymere für die Herstellung Organischer Feldeffekt-Transistoren

Jun.-Prof. Anne Staubitz, Otto-Diels-Institut für Organische Chemie der Universität Kiel

Spiropyrane sind molekulare Schalter, die sich durch geeignete Stimuli reversibel in
die Merocyanin-Form umwandeln lassen. Die Merocyanin-Form kann durch
mechanische Kraft erzeugt werden; das Molekül lässt sich durch Licht wieder
rückisomerisieren. Im Spiropyran liegt im Gegensatz zur Merocyanin-From keine π-
Konjugation vor. Ziel des Projektes war es nun, synthetische Wege zu finden, um
Spiropyrane kovalent in halbleitende Polymere einzubauen, um schlussendlich einen
druck- und zugsensitiven organischen Feldeffekttransistor zu erhalten.

 

3324

Bestimmung der lokalen thermischen Belastung der Schmelze bei der Extrusion in einem Zweischneckenextruder

M.Sc. Azad Emin, KIT-Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik Bereich I: Lebensmittelverfahrenstechnik

In dieser Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Prozessmesstechnik und innova­tive Energiesysteme der Hochschule Mannheim eine neuartige Messmethode entwickelt und aufgebaut, mit der lokale Temperaturverteilungen und Temperaturspitzen in einem Doppelschneckenextruder gemessen werden können. Um Emissionsgraduntersuchungen durchzuführen, wurde ein Messkanal aufgebaut und an das Ende des Extruders gesetzt. Danach wurde der Sensor im Extruder im Bereich der sich drehenden Schnecken und unter den dort herrschenden instationären Bedingungen getestet.

 

3325

Methodik zur Bewertung der Flexibilität verfahrenstechnischer Produktionskonzepte im Kontext der Marktentwicklung

Dr.-Ing. Christian Bramsiepe, TU Dortmund, LS für Anlagen- und Prozesstechnik

Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurde eine Methode implementiert, die für kontinuierlich betriebene Prozesse neben der reinen Produktionsplanung eine Anpassung der Anlagenauslastung erlaubt. Mit der Methode können dynamische Märkte und der Einfluss von Anlagenerweiterungen auf die Gesamtwirtschaftlichkeit betrachtet werden. Damit wurde die Grundlage gelegt, um Erweiterungsstrategien für Mehrproduktanlagen zu entwickeln, wobei Sensitivitätsstudien zur Identifikation von Parametern mit großem Einfluss auf die Gesamtwirtschaftlichkeit durchführbar sind.

 

3326

Anwendung rotierender Stoffaustauschmaschinen für die Rektifikation und die Reaktivrektifikation

Dr.-Ing Philip Lutze, TU Dortmund, Lehrstuhl Fluidverfahrenstechnik

Thermische Trennverfahren in Zentrifugalfeldern rotierender Stoffaustauschmaschinen stellen erfolgversprechende Teilgebiete der Prozessintensivierung dar. Daher wurde im Rahmen dieser Arbeit durch die Erarbeitung einer systematischen experimentellen Charakterisierung der Anlage als auch der Entwicklung eines Simulationsmodells Werkzeuge zum konzeptionellen Prozessentwurf entwickelt, welche die Identifizierung und die Bewertung potentieller Anwendungsfelder ermöglicht.

 

3328

Winkelaufgelöste Nahinfrarotspektroskopie zur Ermittlung von Feuchteverteilungen

Prof. Dr.-Ing. Marc Regier, Fachhochschule Trier, Fachrichtung Lebensmitteltechnik

In einer von der Max-Buchner-Forschungsstiftung geförderten Arbeit wurde untersucht, ob zur Ermittlung von Feuchtetiefenprofilen die Methode der winkelaufgelösten Nahinfrarot-Spektroskopie verwendet werden kann. Die spektrale Information ist aufgrund der begrenzten Ein- und Ausdringtiefe der NIR-Strahlen und winkelabhängig, was Aussagen über die Feuchtetiefenprofile erlaubt.

 

3334

Struktur-Aktivitätsbeziehungen von CuxCo3 xO4 Spinellen als Katalysatoren in der katalytischen Zersetzung von N2O

Prof. Dr. Regina Palkovits, RWTH Aachen, Institut für Technische und Makromolekulare Chemie

Die vorliegende Arbeit zeigt die Abhängigkeit der physiko-chemischen Eigenschaften kristalliner Spinell Replika von den Eigenschaften der genutzten Template während der Hart-Templatierung. Dabei wird gezeigt welche Eigenschaften für möglichst hohe Oberflächen oder für mesoporöse Materialien am besten geeignet sind. Durch Einsatz der erhaltenen Replika als Katalysatoren in der Zersetzung von N2O wird der Nutzen einer vergrößerten Oberfläche für die Gasphasenreaktion gezeigt.

 

3338

Orthogonal Heterochromatin

Jun.-Prof. Dr. Heinz Neumann, Georg August Universität Göttingen

Sirtuins are conserved lysine deacetylases that produce a unique by-product, O-acetyl-ADP-ribose (OAADPR). We have engineered an enzyme producing OAADPR from cell endogenous metabolites, facilitating experiments addressing its physiological role. We demonstrate the efficient in vitro production of this metabolite by OAADPR synthase and analyse its impact on the physiology of E. coli and baker's yeast. We expect that this tool will help elucidating the physiological role of OAADPR.

 

3339

Natürliche und künstlich fusionierte Styrol-Monooxygenasen

Dr. Dirk Tischler, TU Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften

Die Styrol Monooxygenase aus Variovorax paradoxus EPS wurde phylogenetisch eingeordnet. Hierbei wurde speziell das Fusionsprotein StyA2B untersucht. Dieses stellt eine natürliche Fusion von Monooxygenase und Reduktase dar und erlaubt unter Verbrauch von NADH, Styrol und molekularem Sauerstoff die Bildung von (S)-Styroloxid (63 mU/mg). Die Fusionsregion wurde durch Mutageneseexperimente verifiziert und erhaltenen Mutanten biochemisch charakterisiert.

 

3342

Cryo-Fluoreszenzspektroskopie – Eine innovative Technik zur Untersuchung der Wechselwirkung von Schwermetallen mit Biomolekülen

Dr. Robin Steudtner, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e.V.

1. Aufbau eines dauerhaften spektroskopischen Tieftemperaturmessplatzes zum schnellen und sensitiven Nachweis von Uran in diversen Umweltproben (Wasser- und Bodenproben)

2. Unterstützung beim Aufbau eines mikroskopischen Tieftemperaturmessplatzes, der mikroskopische Untersuchungen bei -253°C mit bis zu 630-facher Vergrößerung erlaubt

3. Erste erfolgreiche Untersuchungen am spektroskopischen und mikroskopischen Messplatz im Bereich der Umweltanalytik sowie zu verschiedenen medizinisch relevanten Fragestellungen

 

3343

Aptamere als Biorezeptoren zur Detektion kleiner Moleküle in Flüssigkeiten und der Gasphase

Dr. Johanna-Gabriela Walter, Leibniz Universität Hannover, Institut für Technische Chemie

Unter Verwendung eines Aptamer-basierten Microarrays konnte eine Detektionsmethode zum Nachweis des kleinen Moleküls Ethanolamin in der Flüssigphase entwickelt werden. Die Verdrängung fluoreszenzmarkierter Oligonukleotide ermöglichte eine sensitive Detektion von Ethanolaminkonzentrationen im pikomolaren Bereich. Die Aptamer-Ethanolamin-Bindung in der Gasphase konnte unter Verwendung eines QCM-Sensors in ersten Experimenten ebenfalls gezeigt werden.

 

3354

Platinsubstitution durch lasergenerierte Nickellegierungsnanopartikel in der heterogenen Katalyse

Dr. Philipp Wagener, Universität Duisburg-Essen, Technische Chemie I und Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE)

Platinum is a scarce and expensive metal that is mostly used as a catalytic active material for energy converting devices like fuel cells. The more cost-effective metal nickel and its alloys are an interesting alternative to platinum. For this purpose, we fabricated ligand-free and purely electrostatically stabilized nickel-molybdenum nanoparticles by laser ablation in liquid and characterized their chemical properties using TEM-EDX, XRD, optical and electrochemical methods.

 

3355

Dialysis Techniques for Novel Oxidative Couplings of C(sp3)-H Bonds

Dr. Olga García Mancheño, Organisch-Chemisches Institut der WWU Münster

The direct functionalization of C-H bonds has become a powerful and valuable tool for the construction of new C-C bonds. However, the selective C-H bond functionalization is still a challenge. In this project, TEMPO derivatives have been explored as non-toxic mild oxidants for oxidative C-H bond couplings using dialysis and flow-reactor techniques. Thus, the trimerization of indoles and the synthesis of difficult to access N-carbamoyl isoxazolines were achieved.

 

3357

Entwicklung einer Reinigungsstrategie für rekombinante Proteine unter Verwendung eines selbstspaltenden Proteinlinkers

Dr. Susanne Zehner, TU Dresden, Institut für Genetik

Rekombinante Proteine finden Anwendung in vielen Bereichen, z.B. in Medizin und Biotechnologie. In diesem Projekt wurde ein selbstspaltender Proteinlinker etabliert, der die Abtrennung eines Fusionspartners durch Zugabe von Metallionen ermöglicht. Die Sequenz dieses Proteinlinkers stammt aus dem Bakterium Vibrio corallilyticus. Es wurde ein E. coli Expressionsvektor erzeugt und getestet. Immobilisierte Fusionsproteine konnten durch Calcium bzw. Mangan-(II)-ionen gespalten werden. Die Ausbeute an Zielprotein ist vergleichbar mit herkömmlichen Reinigungsstrategien. Als Vorteil sind der deutlich geringere Zeit- und Reinigungsaufwand, sowie niedrigere Kosten zu nennen.

 

3363

Katalytische Methoden zur atropselektiven Synthese antibiotisch aktiver Bipyrrole

Dr. Tanja Gulder, Institut für Organische Chemie, RWTH Aachen

Ziel des Projektes war die Entwicklung einer katalytischen Methode zur stereoselektiven Etablierung von C,N-Biarylachsen mittels einer atropselektiven Chlorierung am Beispiel des Marinopyrrols. Die strukturellen Anforderungen des Katalysators wurden mittels Struktur- und Bindungsstudien evaluiert, wobei das Schlüsselintermediat mit unterschiedlichen Wasserstoffbrücken-Donoren umgesetzt wurde. So wurden erste Studien zur stereoselektiven Chlorierung von Bipyrrolen möglich.

 

3368

Development of a hybrid scaffold for tissue engineered heart valves in the systemic circulation

PhD Petra Mela, RWTH Aachen,  AME - Institute of Applied Medical Engineering Helmholtz Institute

A tissue-engineered heart valve specifically designed for the mitral position was developed. The valve recapitulates the key components of the native one (annulus, asymmetric leaflets, chordae tendineae) and relies on a hybrid scaffold consisting of fibrin gel as cell carrier and a textile technical component. Conditioning in a bioreactor resulted in tissue able to withstand physiological flow and pressures, containing all the main components of the native extracellular matrix.

 

3369

Sustainable Electrode Materials by Hydrothermal Carbonization

Dr. Sylvia Reiche, Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion

HPLC, FT-IR und MALDI-TOF wurden zur Prozessbeobachtung der Hydrothermalen Karbonisierung von Glucose, als Modelpräkursor Cellulose-basierter Biomasse, eingesetzt. Die Ergebnisse konnten 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) als wichtiges Basiselement beim Aufbau des hydrothermalen Kohlenstoffs (HTCs) bestätigen. Zudem konnte mit MALDI-TOF auf einen Agglomerations-mechanismus kurzkettiger Oligomere zur Bildung der HTC-Strukturen geschlossen werden.

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