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Dosage de traces d'elements legers (FRA)

Dosage de traces de beryllium et de soufre par activation aux ions lourds. Analyses non-destructives de matrices biologiques et/ou de composes inorganiques (poussieres, fumees, etc.) limites de detection: Ordre de grandeur ng correspondant a quelques ppm selon la matrice. Poids de l'echantillon: Quelques mg. (FRA)

Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur; Priority program (SPP) 1708: Material Synthesis near Room Temperature, Pseudohalogenchemie in Ionischen Flüssigkeiten mit reaktiven Kationen und Anionen

Dieses Projekt beschäftigt sich mit dem Einsatz von Ionischen Flüssigkeiten, die reaktive Anionen bzw. Kation enthalten, um neue Pseudohalogenborate, -silikate und -phosphate zu synthetisieren. Als reaktive Anion werden entweder zersetzbare Ionen wie Carbonate ((CO2(OMe))-), Borates ((B(OMe)3A)-, (B(OMe)4)-; mit A = Pseudohalogen, z. B. CN, SCN, N3), Silikate ((Si(OMe)4A)-) und Phosphate ((OP(OMe)3A)-) oder die stark-nucleophilen (Pseudo)halogenide, welche auch ILs mit entsprechenden organischen Kationen bilden, eingesetzt. Das Ziel dieses Projektes ist es, neue (oft hoch labile) Pseudohalogen-Spezies wie z. B. (CO2A)-, (A...H...A)-, (B(OMe)3A)-, (B(OMe)2E1A)- (E1 = Halogen), (B(OMe)E2A)- (E2 = Chalkogen), (A-B-E3)- (E3 = Pnictogen) und Salze mit (SiF6-n(CN)n)2- und (PF6-n(CN)n)- mittels funktionalisierter ILs zu quenchen bzw. zu stabilisieren. Reaktive Kationen bzw. Anionen in den ILs bedeutet, dass die ILs sowohl Reaktionsmedium als auch Reaktant sind. Das Projekt lässt sich in fünf Teile gliedern, die miteinander verknüpft sind: (i) Synthese reiner Pseudohalogenid ILs ausgehend von ILs mit zersetzbaren Anionen. Die Darstellung der reinen Pseudohalogenid ILs, (Cat)+A- (A = e.g. CN, SCN, N3) ist bereits gut ausgearbeitet. Darüber hinaus soll besonderes Augenmerk auf die Isolierung bzw. Beobachtung der intermediären (CO2A)- Ionen gelegt werden.(ii) Reaktionen der reinen Pseudohalogenid ILs mit Nichtmetallen (z. B. P4, S8) und deren Oxide und Sulfide. Hier sollen Löslichkeiten der Ionen als auch die Bindungsaktivierungen durch die in den ILs vorhandenen nackten, hoch-nukleophilen Pseudohalogenidionen im Fokus stehen. (iii) Reaktionen der reinen Pseudohalogenid ILs mit reinen Pseudohalogensäuren (HA). Da diese ILs nackte Pseudohalogenidionen enthalten, sollte die Bildung von (A...H...A)- Ionen bei Zugabe reiner HA Säure beobachtet werden. Die Isolation von Salzen mit den (A...H...A)- Ionen wird angestrebt.(iv) Synthese von Pseudohalogenborat, -silikat und -phosphat-Spezies in Pseudohalogenid ILs und deren Reaktion mit persilylaten Verbindungen der Gruppen 15-17.(v) Synthese von Koordinationspolymeren unter Verwendung von Cyanido(fluorido)-phosphaten, -arsenaten und -silikaten durch Verwendung von ILs, die ein zersetzbares Kation enthalten wie z. B. (nPr3NH)+.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur; Priority program (SPP) 1708: Material Synthesis near Room Temperature, Multifunktionale weiche Materialien basierend auf Borat-haltigen ionischen Flüssigkeiten und Lanthaniden

Ziel dieses gemeinsamen Projektes ist die Synthese neuartiger weicher Materialien durch eine Kombination eines ausgewählten Satzes Borat-haltiger ionische Flüssigkeiten (ILs) mit Lanthanid- und Ionen der Metalle der Gruppe 3. Dadurch soll im Projekt eine Kombination von Eigenschaften beider Komponenten, Boratanionen und Metallkationen, erreicht und in die Produkte implementiert werden. Insbesondere die Kombination unterschiedlicher Baueinheiten soll dafür verwendet werden, einstellbare Eigenschaften für Lumineszenz, ionischen Charakter, Hydrophobie und elektrochemische Stabilität im Sinne einer Multifunktionalität zu gewährleisten. Untersuchungen zur Lumineszenz und Hydrophobie wurden bereits in der ersten Förderperiode erfolgreich durchgeführt und über 50 neue Koordinationsverbindungen, -polymere und Metal-organic frameworks (MOFs), die sowohl Lanthanide als auch Bestandteile der ionischen Flüssigkeiten enthalten, konnten erfolgreich aus und mit den entsprechenden Spiro-borat- und Cyanoborat-ILs dargestellt und charakterisiert werden. Sie zeigen zum Teil bemerkenswerte Lumineszenzeigenschaften einschließlich starker Einflüsse der Borat-ILs. Basierend auf dem eindeutig positiven Einfluss von Reaktionen in und mit den entsprechenden ILs wurde ein erweiterter und geeignet angepasster Satz von Borat-ILs für die zweite Förderperiode entworfen. Damit soll der erfolgreiche duale Pfad aus Homogenisierung durch Löslichkeitsstudien von Metallen und Metallsalzen in ILs sowie Heterogenisierung durch Bildung fester, kristalliner Produkte weiterentwickelt werden. Ausgewählte Reaktionen werden dabei auch in Anwesenheit zusätzlicher Komponenten wie weiteren Linkern durchgeführt, um die Zugänglichkeit speziell von MOF-Gerüsten zu erhöhen. Die neuen Verbindungen werden dazu mit einer Vielzahl von Methoden auf ihre elektrochemischen Eigenschaften (elektrochemische Stabilität, CV, Leitfähigkeit sowie Polarisierbarkeit) sowie auf Materialeigenschaften (chemische Stabilität, thermische Eigenschaften, Viskosität und mögliche Porosität) untersucht und eingeordnet. Untersuchungen zu effizienter und einstellbarer Lumineszenz sowie den zugrundeliegenden Mechanismen werden konsequent vorangetrieben, insbesondere bezüglich effizienter Sensitizer und Chromatizitätskontrolle. Zusätzlich wird der Einfluss anderer chemischer Spezies auf die Produktlumineszenz untersucht, da eine solche Beeinflussung die Möglichkeit auf den Zugang zu neuen Sensoren und damit neuen weichen Materialien bietet. Somit soll auch das ursprüngliche Fernziel des ersten Antrags erreicht werden.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur; Priority program (SPP) 1708: Material Synthesis near Room Temperature, Synthese von halogenierten Materialien mit neuen reaktiven halogenierenden ionischen Flüssigkeiten

Im Rahmen dieses Projektes sollen neue halogenreiche, reaktive ionische Flüssigkeiten dargestellt und charakterisiert werden und für die Synthese von neuen halogenierten Materialien eingesetzt werden. Die halogenierenden Reagenzien bestehen aus Polyhalogen-Anionen der allgemeinen Zusammensetzung (F(XF)n)- (mit X = Cl, Br, I und n = 1-4). Mit geeigneten Kationen stellen diese Interhalogen-Salze für sich bereits ionische Flüssigkeiten dar. Sie können aber auch gelöst in ionischen Flüssigkeiten verwendet werden. Aufgrund der hohen Löslichkeit von Gasen und der schwachen Wechselwirkungen mit gelösten Substanzen eignen sich ionische Flüssigkeiten besonders für die Synthese und den Einsatz der Polyhalogen-Monoanionen. Des Weiteren können ionische Flüssigkeiten bei Wahl geeigneter Kationen und Anionen auch sehr starken Oxidationsmitteln wie Cl2, ClF oder elementarem Fluor widerstehen. Die vorgeschlagenen Polyhalogen-Monoanionen sollen mit nackten Fluorid-Ionen und Interhalogen-Verbindungen XF in geeigneten ionischen Flüssigkeiten dargestellt werden. Ebenso soll deren Darstellung über die Reaktion von Polyhalogenid-Salzen ((Kat)+(X(X2)n)-, X = Cl, Br, I und n = 1-4) mit F2/N2-Gemischen untersucht werden. Diese Interhalogenid-Salze gelöst in ionischen Flüssigkeiten sollten sehr vielseitige Halogenierungsreagenzien darstellen. Sie sind sicherer und leichter zu handhaben als die gasförmigen starken Oxidationsmittel ClF oder F2. Aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität sind sie besonders zur Kontrolle von üblicherweise sehr exothermen Halogenierungsreaktionen geeignet. In der Synthese neuer Materialien sollen diese reaktiven ionischen Flüssigkeiten vornehmlich eingesetzt werden in: i) 1,1- und 1,2- Additionen, ii) Halogenaustausch-Reaktionen und iii) CN-zu CF3-Transformationen. Insbesondere sollen effiziente Syntheserouten zu den als schwachkoordinierende Anionen sehr vielseitig einsetzbaren perhalogenierten closo-Borat- und closo-Carborat-Anionen wie (B12X12)2-, (CB11X12)- (X = F, Cl, Br, I) sowie zu den entsprechenden trifluormethylierten Derivaten entwickelt werden.

Entwicklung von Flammschutzmitteln auf Basis von Rindenextraktstoffen im Labormaßstab zur Anwendung in Zellulosedämmstoffen

Naturdämmstoffe wie Zellulosedämmung werden traditionell mit anorganischen Flammschutzmitteln (FSM) wie Boraten und Ammoniumsalzen ausgerüstet. Für diese FSM wird aufgrund der REACH-Einstufung bzw. anderer gesetzlicher Beschränkungen nach Alternativen gesucht. In Frankreich ist die Verwendung von Ammoniumsalzen in Zellulosedämmstoffen bereits verboten. Eine gesundheitlich unbedenkliche Alternative bietet die Verwendung von FSM auf Basis von Pflanzenrinde. An der TU Dresden wurden dazu in Zusammenarbeit zwischen IPHC und HFT erste Lösungsansätze erarbeitet. Mit der Entwicklung von derivatisierten phosphor- und stickstoffhaltigen Extrakten aus Rinde wird die Herstellung neuartiger FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe ermöglicht. Es sollen insbesondere deren phenolische Inhaltsstoffe für die Anwendung als FSM eingesetzt werden. Die FSM sollen bevorzugt in Dämmstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffen Verwendung finden. Die Wirksamkeit des FSM konnte bei ersten Brandtests an Holzwerkstoff im Labormaßstab nachgewiesen werden. Das Projektziel besteht in der Entwicklung von rindenbasierten Flammschutzmitteln mit einem Herstellungsverfahren, welches in den technischen Maßstab überführt werden kann, sowie in der Einbringung dieses FSM in Zellulosedämmstoffe.

CLIENT II Definitionsprojekt - LIDAR - Erdrutsche, Satelliten und Drohnen in Argentinien

GRaZ: Geochemische Radionuklidrückhaltung an Zementalterationsphasen, Teilprojekt G

FSP-Klebstoffe: Boraxfreie Wellpappenherstellung (Borawell), Teilvorhaben 1: Klebstoffanwendung

Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) 'besonders besorgniserregend' eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Borverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Concern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0,1% vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen.

FSP-Klebstoffe: Boraxfreie Wellpappenherstellung (Borawell), Teilvorhaben 2: Klebstoffformulierung

Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) 'besonders besorgniserregend' eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Barverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Cancern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0, 1% vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen.

EU-Kommission veröffentliche eine überarbeitete Liste kritischer Rohstoffe

Die EU-Kommission legte am 26. Mai 2014 eine überarbeitete Liste kritischer Rohstoffe vor. Die Liste von 2014 umfasst 13 der 14 Stoffe aus der vorherigen Liste aus dem Jahr 2011 (Tantal wurde aufgrund eines geringeren Versorgungsrisikos herausgenommen). Außerdem sind sechs neue Rohstoffe hinzugekommen, nämlich Borate, Chrom, Kokskohle, Magnesit, Phosphatgestein und Silicium. Die Zahl der von der Europäischen Kommission als kritisch eingestuften Rohstoffe liegt also nunmehr bei 20. Bei den anderen 14 Rohstoffen handelt es sich um: Antimon, Beryllium, Flussspat, Gallium, Germanium, Graphit, Indium, Kobalt, Magnesium, Niob, Metalle der Platingruppe, schwere seltene Erden, leichte seltene Erden und Wolfram. Die Liste soll dabei helfen, einen Anreiz für die Erzeugung kritischer Rohstoffe in Europa zu schaffen und die Aufnahme neuer Abbau- und Recyclingtätigkeiten zu fördern. Darüber hinaus wird die Liste von der Kommission dazu verwendet, den vorrangigen Bedarf und entsprechende Maßnahmen zu ermitteln.

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