Description: Das Projekt "Design, Konstruktion und Implementierung einer Probenumgebung für grenzflächensensitive Röntgenstreuexperimente in überkritischen Systemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Fakultät Physik, Lehrstuhl Experimentelle Physik I durchgeführt. Das Ziel dieses Antrags ist die Konstruktion und Realisierung einer Messumgebung für grenzflächensensitive Röntgenreflektivitätsmessungen (XRR) in überkritischen Fluiden. Mit einem Druckbereich von 1 bar bis 500 bar und einem Temperaturbereich von 1 Grad Celsius bis 500 Grad Celsius wird es möglich sein, eine Vielfalt von Molekülen weit im überkritischen Bereich des Phasendiagrams zu studieren. Dieser Bereich ist von höchstem Interesse für industrielle Anwendungen. Die Kombination von hohem Druck und hoher Temperatur ist ebenso wichtig für das Verständnis grundlegender Prinzipien in der Grundlagenforschung. Aktuell ist dieser Parameterbereich für XRR-Messungen nicht zugänglich. Überkritische Fluide stellen derzeit eine interessante Alternative für organische Lösungsmittel in der Industrie dar, die schädliche Einflüsse auf die Umwelt haben. In der Polymerchemie ist vor allem überkritisches CO2 von Interesse. Überkritisches Wasser ist als nicht-toxisches Lösungsmittel für eine Anzahl industrieller Anwendungen relevant, und ein tiefgreifendes Verständnis seiner zugrundeliegenden Eigenschaften und Reaktionen ist ein herausragendes Problem, das in der Zukunft gelöst werden muss. XRR kann dazu beitragen, Reaktion aufzuklären, die an Grenzflächen unter überkritischen Bedingungen stattfinden. Da der kritische Punkt von Wasser im hohen Druck- und Temperaturbereich liegt, wird es klar, dass die Umsetzung solcher Experimente eine große technische Herausforderung darstellt. Um Grenzflächen mit XRR mit Auflösung auf atomarer Skala aufzulösen und dabei hoch komplexe Probenumgebungen in situ oder in operando zu verwenden, ist Synchrotronstrahlung mit hoher Brillanz, hoher Energie und kleiner Strahlgröße entscheidend. Da die technische Umsetzung schwierig ist, existieren nur wenige Messzellen für XRR bei extremen Bedingungen. An diesem Punkt will der im vorliegenden Projekt geplante Aufbau Möglichkeiten zu neuer und spannender Forschung mit hohem Potential für neue Technologien schaffen.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Dortmund ? Organisches Lösungsmittel ? Lösungsmittel ? Polymerchemie ? Sensor ? Überkritisches Fluid ? Überkritisches Kohlendioxid ? Industrie ? Energie ? Grundlagenforschung ? Forschungsprojekt ? Grenzschicht ? Ökologischer Faktor ? Technischer Fortschritt ? Anwendungsbereich ? Auflösungsvermögen ? Zukunftsproblem ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2019-07-01 - 2022-06-30
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