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Entwicklung cellulosehaltiger Sorptionsmaterialien zur Abtrennung von Oxoanionen aus Wässern, Teilvorhaben 4: Analytik

Cellulose gehört zu den in der Natur am häufigsten vorkommenden Biopolymeren, die aus ß-D­Glucose bzw. Cellobiose-Einheiten besteht. Sie dient seit Jahrzehnten als Rohstoff für die Papier­ und die chemische Industrie. Cellulosehaltige Rest- und Abfallstoffe sind preiswerte und umweltver­trägliche natürliche Produkte, die bisher kaum stofflich genutzt werden. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, aus cellulosehaltigen Neben- und Reststoffen der Land-, Forst- und Abfallwirtschaft neuartige spezifische Materialien zu entwickeln mit deren Hilfe durch Sorptionsprozesse negativ geladene Oxoanionen aus Wässern als Wert- oder Schadstoffe zurückgehalten werden können. Die Adsorptionskapazität der nachhaltigen erneuerbaren Ressour­cen soll durch physikalische und chemische Modifizierungen, wie das Einbringen funktioneller Grup­pen und/oder durch Veränderung der Oberfläche, erhöht werden. Das Ziel ist es, Sorptionsmateria­lien mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften für verschiedene Aufgaben bereitzustellen. Die sorbierten Oxoanionen, wie Phosphate, Molybdate, Vanadate, Antimonate, Ar­senate, Chromate sollen im Kreislauf möglichst zyklisch adsorbiert und desorbiert werden können. Diese Fähigkeiten sollen an Modelllösungen und realen Wässern untersucht werden. Cellulosebasierte Materialien werden gegenwärtig nicht im industriellen Maßstab zur Wasserreini­gung bzw. Wertstoffgewinnung genutzt. Es besteht ein großes Potenzial, einen nachwachsenden preiswerten umweltverträglichen Abfallstoff zu funktionalisieren und als Sorptionsmaterial zu nutzen.

Trace element analysis of the main minerals in the Salitre lamprophyre (APIP, Brazil)

The Upper Cretaceous Salitre intrusion, subdivided into Salitre I and Salitre II and dated to ~86-82 Ma by Sonoki and Garda (1988), is part of the Alto Paranaíba Igneous Province (APIP, Fig. 1) in Brazil, which is one of the largest ultrapotassic / carbonatitic / kimberlitic provinces in the world. The intrusion is characterized by the presence of lamproites, carbonatites and one lamprophyre (analyzed here), as well as along with a variety of intrusive cumulitic rocks. Among the Salitre studied samples, this alkaline lamprophyre is characterized by low SiO2 (35.6 wt%), ultrapotassic (K2O/Na2O = 5; K2O = 4.4 wt%) and peralkaline (PI = 1.3). It exhibits variable MgO content (14 wt%) and is enriched in REEs (∑REE=~1,300 ppm) and other trace elements (Nb, Ta, Zr, Hf, Sr, Ba). This lamprophyre is characterized by olivine and phlogopite phenocrysts set in a fine-grained groundmass of clinopyroxene, apatite, phlogopite, magnetite, chromite, and perovskite, with rare titanite and garnet; kalsilite is absent. Analyzing the trace elements of the main minerals in this lamprophyre helped us learn more about the origin and evolution of these magmas, as well as their possible genetic link with the other Salitre rocks. This analysis also provided important information about their enrichment in rare earth elements (REEs) and high field strength elements (HFSEs). This publication results from work conducted under the transnational access/national open access action at Mass spectrometry la-icp laboratory (IGG-CNR, Italy) supported by WP3 ILGE - MEET project, PNRR - EU Next Generation Europe program, MUR grant number D53C22001400005.

Entwicklung cellulosehaltiger Sorptionsmaterialien zur Abtrennung von Oxoanionen aus Wässern, Teilvorhaben 3: Sorptionsmaterialien, Funktionalisierte Reststoffe

Cellulose gehört zu den in der Natur am häufigsten vorkommenden Biopolymeren, die aus ß-D-Glucose bzw. Cellobiose-Einheiten besteht. Sie dient seit Jahrzehnten als Rohstoff für die Papier- und die chemische Industrie. Cellulosehaltige Rest- und Abfallstoffe sind preiswerte und umweltverträgliche natürliche Produkte, die bisher kaum stofflich genutzt werden. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, aus cellulosehaltigen Neben- und Reststoffen der Land-, Forst- und Abfallwirtschaft neuartige spezifische Materialien zu entwickeln mit deren Hilfe durch Sorptionsprozesse negativ geladene Oxoanionen aus Wässern als Wert- oder Schadstoffe zurückgehalten werden können. Die Adsorptionskapazität der nachhaltigen erneuerbaren Ressourcen soll durch physikalische und chemische Modifizierungen, wie das Einbringen funktioneller Gruppen und/oder durch Veränderung der Oberfläche, erhöht werden. Das Ziel ist es, Sorptionsmaterialien mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften für verschiedene Aufgaben bereitzustellen. Die sorbierten Oxoanionen, wie Phosphate, Molybdate, Vanadate, Antimonate, Arsenate, Chromate sollen im Kreislauf möglichst zyklisch adsorbiert und desorbiert werden können. Diese Fähigkeiten sollen an Modelllösungen und realen Wässern untersucht werden. Cellulosebasierte Materialien werden gegenwärtig nicht im industriellen Maßstab zur Wasserreinigung bzw. Wertstoffgewinnung genutzt. Es besteht ein großes Potenzial, einen nachwachsenden preiswerten umweltverträglichen Abfallstoff zu funktionalisieren und als Sorptionsmaterial zu nutzen.

Entwicklung cellulosehaltiger Sorptionsmaterialien zur Abtrennung von Oxoanionen aus Wässern, Teilvorhaben 2: Sorptionsmaterialien, Funktionalisierte Cellulosen

Cellulose gehört zu den in der Natur am häufigsten vorkommenden Biopolymeren, die aus ß-D-Glucose bzw. Cellobiose-Einheiten besteht. Sie dient seit Jahrzehnten als Rohstoff für die Papier- und die chemische Industrie. Cellulosehaltige Rest- und Abfallstoffe sind preiswerte und umweltverträgliche natürliche Produkte, die bisher kaum stofflich genutzt werden. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, aus cellulosehaltigen Neben- und Reststoffen der Land-, Forst- und Abfallwirtschaft neuartige spezifische Materialien zu entwickeln mit deren Hilfe durch Sorptionsprozesse negativ geladene Oxoanionen aus Wässern als Wert- oder Schadstoffe zurückgehalten werden können. Die Adsorptionskapazität der nachhaltigen erneuerbaren Ressourcen soll durch physikalische und chemische Modifizierungen, wie das Einbringen funktioneller Gruppen und/oder durch Veränderung der Oberfläche, erhöht werden. Das Ziel ist es, Sorptions-materialien mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften für verschiedene Aufgaben bereitzustellen. Die sorbierten Oxoanionen, wie Phosphate, Molybdate, Vanadate, Antimonate, Arsenate, Chromate sollen im Kreislauf möglichst zyklisch adsorbiert und desorbiert werden können. Diese Fähigkeiten sollen an Modelllösungen und realen Wässern untersucht werden. Cellulosebasierte Materialien werden gegenwärtig nicht im industriellen Maßstab zur Wasserreinigung bzw. Wertstoffgewinnung genutzt. Es besteht ein großes Potenzial, einen nachwachsenden preiswerten umweltverträglichen Abfallstoff zu funktionalisieren und als Sorptionsmaterial zu nutzen.

Entwicklung cellulosehaltiger Sorptionsmaterialien zur Abtrennung von Oxoanionen aus Wässern, Teilvorhaben 1: Sorptionseigenschaften, Sorptionstechnologie

Cellulose gehört zu den in der Natur am häufigsten vorkommenden Biopolymeren, die aus ß-D-Glukose bzw. Cellobiose-Einheiten besteht. Sie dient seit Jahrzehnten als Rohstoff für die Papier- und chemische Industrie. Cellulosehaltige Rest- und Abfallstoffe sind preiswerte und umweltverträgliche natürliche Produkte, die bisher kaum stofflich genutzt werden. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, aus cellulosehaltigen Neben- und Reststoffen der Land-, Forst- und Abfallwirtschaft neuartige spezifische Materialien zu entwickeln mit deren Hilfe durch Sorptionsprozesse negativ geladene Oxoanionen aus Wässern als Wert- oder Schadstoffe zurückgehalten werden können. Die Adsorptionskapazität der nachhaltigen erneuerbaren Ressourcen soll durch physikalische und chemische Modifizierungen, wie das Einbringen funktioneller Gruppen und/oder durch Veränderung der Oberfläche, erhöht werden. Das Ziel ist es, Sorptionsmaterialien mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften für verschiedene Aufgaben bereitzustellen. Die sorbierten Oxoanionen, wie Phosphate, Molybdate, Vanadate, Antimonate, Arsenate, Chromate sollen im Kreislauf möglichst zyklisch adsorbiert und desorbiert werden können. Diese Fähigkeiten sollen an Modelllösungen und realen Wässern untersucht werden. Cellulosebasierte Materialien werden gegenwärtig nicht im industriellen Maßstab zur Wasserreinigung bzw. Wertstoffgewinnung genutzt. Es besteht ein großes Potenzial, einen nachwachsenden preiswerten umweltverträglichen Abfallstoff zu funktionalisieren und als Sorptionsmaterial zu nutzen.

Mineral trace element analysis of xenocrysts and xenoliths hosted in the Limeira I kimberlite (APIP, Brazil)

The Limeira I kimberlite (91±6 Ma; Guarino et al., 2013) is part of the Alto Paranaíba Igneous Province (APIP) and was emplaced in the southern part of the São Francisco Craton in Brazil. This Kimberlite contains macrocrysts and phenocrysts of olivine, resorbed phlogopite/ tetraferriphlogopite, Al-free magnetite, chromite, magnesian ilmenite, rutile, perovskite, monticellite, apatite, serpentine and carbonate. It also contains a suite of xenocrysts and xenoliths (among which we recall wehrlite, phlogopite-ilmenite-websterite, olivine-ilmenite-glimmerite, clinopyroxenites bearing potassic-richterite, chromite-monticellite-kalsilite xenoliths, rutile with priderite or perovskite reaction rims, magnesian chromian ilmenite with perovskite rims). In this part of the project, we analyzed the xenocryst minerals and the main minerals found in the xenoliths entrapped in the Limeira I kimberlite. Analyzing the trace element concentrations in these minerals, helped us to better understand the processes that may occur in the subcontinental lithospheric mantle beneath the Alto Paranaíba Igneous Province. These analyses also provided important information about the minerals' enrichment in rare earth elements (REEs) and high field strength elements (HFSEs). This publication results from work conducted under the transnational access/national open access action at Mass spectrometry la-icp laboratory (IGG-CNR, Italy) supported by WP3 ILGE - MEET project, PNRR - EU Next Generation Europe program, MUR grant number D53C22001400005.

Chemo-enzymatische Synthesen zu einer biobasierten Phosphatchemie für Korrosionsschutzlacke, Teilvorhaben 3: Entwicklung von Korrosionsschutzlacken mit Phytinsäure-basierten Rohstoffen

Chemo-enzymatische Synthesen zu einer biobasierten Phosphatchemie für Korrosionsschutzlacke, Teilvorhaben 2: Entwicklung von Phosphatasen für die biokatalytische Umwandlung von Phytinsäure

Chemo-enzymatische Synthesen zu einer biobasierten Phosphatchemie für Korrosionsschutzlacke, Teilvorhaben 1: Chemo-enzymatische Synthesen von Phytinsäure-Derivaten für neue Bindemittel und Analyse der korrosionsinhibierenden Wirkung

Beschleunigte Fixierung von chromathaltigen Holzschutzmitteln durch Heissbedampfung

Chromathaltige Holzschutzmittel sind fuer die Erhaltung von frei verbautem Holz von grosser volkswirtschaftlicher Bedeutung. Nach der Traenkung ist eine Lagerzeit des impraegnierten Holzes von ca. 4 bis 6 Wochen erforderlich, in der eine 'Fixierung' erfolgt, d.h. eine Umwandlung der zunaechst leicht loeslichen Salze in schwer auswaschbare Verbindungen. Bei frisch impraegniertem Holz kann durch Regen Schutzmittel abgewaschen werden und zu einer Umweltbelastung beitragen. Durch einstuendige Einwirkung von 110 Grad C heissem Dampf wird eine Spontanfixierung von Chrom- und Kupferbestandteilen erzielt. Hoehere Dampftemperaturen fuehren zu verstaerkter Rissbildung, weniger intensive Waermebehandlungen foerdern die Fixierung nur wenig. Im Holz selbst ist fuer die Spontanfixierung eine Mindesttemperatur von 85 bis 90 Grad C erforderlich. Die Wirksamkeit und Verteilung der Schutzmittel sowie die Festigkeit des Holzes werden durch eine Heissbedampfung nicht nachteilig beeinflusst. Bei harzreichen Hoelzern ist in Abhaengigkeit von der Dampftemperatur mit Harzfluss zu rechnen. Waehrend des Bedampfungsvorgangs wird etwas Schutzfluessigkeit aus dem Holz ausgetrieben. Diese kann in die Vorratsbehaelter zurueckgefuehrt werden. Neuere Untersuchungen befassen sich mit der Moeglichkeit der kuenstlichen Holztrocknung von frisch impraegniertem Holz und mit den moeglichen Auswirkungen auf die Fixierung von chromathaltigen Holzschutzmitteln.

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