Das Projekt "Direkte Beobachtung von Elementarprozessen bei der heterogenen Eis- Nukleation durch nichtlineare optische Spektroskopie: Die Rolle von Hydroxyl-Gruppen an den Oberflächen von mineralischen Aerosolpartikeln" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Aerosolforschung.Wolken beeinflussen den Energiehaushalt durch Streuung des Sonnenlichts und Absorption der Wärmestrahlung der Erde und gelten daher als wichtiger Faktor im Klimasystem. Die Untersuchung von atmosphärischen Prozessen im Allgemeinen und der Eisnukleation im Besonderen ist von grundlegender Bedeutung für unser Verständnis der mit Wolkenbildung, Niederschlagsentwicklung und Wechselwirkung mit der Strahlung zusammenhängenden Mechanismen. Mineralstaub, der den größten Teil der atmosphärischen Aerosole ausmacht, kann bei geringen Sättigungen und Temperaturen, die über dem homogenen Gefrierpunkt liegen, Eisbildung initiieren und auf diese Weise die Wolkendynamik und auch die Mikrophysik sowie die Eigenschaften der Wolken beeinflussen. Trotz zahlreicher Untersuchungen zum Einfluss von Partikelgröße und Oberflächeneigenschaften von Eiskeimen wissen wir über die heterogene Eisnukleation auf molekularer Ebene immer noch sehr wenig. Übergeordnetes Ziel des vorliegenden Projektverlängerungsantrags ist die Untersuchung der Bedeutung von OH-Gruppen an den Oberflächen mineralischer Aerosolpartikel in heterogenen Eisnukleationsprozessen mit Hilfe der nichtlinearen optischen (NLO-)Spektroskopie und insbesondere der Summenfrequenzspektroskopie bei tiefen Temperaturen. Im DFG-Projekt AB 604/1-1 wurde bereits der Grundstein für das neue Forschungsfeld (Atmosphärische Oberflächenwissenschaft) am IMK-AAF des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelegt. Das Projekt hat deutlich gezeigt, dass sich die NLO-Spektroskopie für die Untersuchung von heterogenen Eisnukleationsprozessen auf molekularer Ebene eignet. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sollen daher im Wesentlichen Wasser und Hydroxylgruppen an den Oberflächen zweier atmosphärisch relevanter Mineraloxide mit unterschiedlichem Eisnukleationsvermögen (Feldspat und Quarz) während des heterogenen Gefrierens untersucht werden. Mit Hilfe der Summenfrequenzspektroskopie bei tiefen Temperaturen sollen die Grenzflächenwasser (flüssig und Eis) auf mineralischen Oberflächen analysiert sowie der Einfluss der OH-Gruppen an der Oberfläche auf den heterogenen Gefrierprozess bestimmt werden. Die hier geplanten Untersuchungen werden als Grundlage für eine deterministische Beschreibung des Prozesses des heterogenen Gefrierens an atmosphärischen Aerosolpartikeln mineralischen Ursprungs dienen. Solche Studien sind für unser Verständnis der atmosphärischen Prozesse und somit auch des Klimasystems von großer Bedeutung und darüber hinaus auch im Hinblick auf die lokale Wettermodifikation (z.B. Wolkenimpfung, Hagelabwehr) und die Klimaschutzpolitik von besonderem Interesse.
Das Projekt "Untersuchung der Photochemie von Sauerstoffspezies in der Mesopausenregion" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Greifswald, Institut für Physik.Atomarer Sauerstoff (O) ist eine der Hauptkomponenten der Mesopausenregion der terrestrischen Atmosphäre. Er spielt für die Energiebilanz der Mesopausenregion eine entscheidende Rolle, da er aufgrund seiner langen Lebensdauer chemische potentielle Energie über große Distanzen transportieren kann und indirekt an der Strahlungskühlung dieser Höhenregion beteiligt ist. Darüber hinaus steht er in direktem Zusammenhang mit Ozon, was wiederum für die diabatische solare Heizung von großer Bedeutung ist. Die Zahl der O Messungen in der Mesopausenregion ist ziemlich begrenzt, insbesondere was Zeitserien über Zeiträume von mehr als einigen Jahren betrifft. Die üblicherweise verwendeten Methoden zur Messung von O in der Mesopausenregion basieren auf Airglow-Emissionen der Spezies O, O2 und OH und erfordern die Kenntnis zahlreicher chemischer Ratenkonstanten. Bisherige Studien zeigen klare Hinweise darauf, dass die existierenden Modelle zur Beschreibung der O2 A-Banden-Emission, der grünen Sauerstofflinie und der OH* Meinel-Emissionen nicht konsistent sind, und O Konzentrationsprofile liefern, die sich signifikant unterscheiden. Im Rahmen dieses Projektes soll die Konsistenz der existierenden photochemischen Modelle für die drei genannten Airglow-Emissionen untersucht werden und unter Verwendung von simultanen Satellitenmessunen aller drei Emissionen, sowie dedizierter Modellrechnungen die Übereinstimmung der Modelle verbessert werden. Bei den Messungen handelt es sich um Nightglow Messungen des SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption spectroMeter for Atmospheric CHArtographY) Instruments, das von 2002 - 2012 auf dem Umweltforschungssatelliten Envisat operierte. SCIAMACHY bietet aufgrund seines breiten Spektralbereichs die einmalige Möglichkeit alle für dieses Projekt relevanten Airglow Emissionen gleichzeitig und spektral aufgelöst zu messen. Die geplanten Modellrechnungen sollen mit einer etablierten Suite an photochemischen und globalen Modellen durchgeführt werden. Mittels eines Inversionsverfahrens sollen photochemische Modellparameter derart optimiert werden, dass die Differenzen zwischen Modellergebnissen und SCIAMACHY Messungen für alle relevanten Emissionen simultan minimiert werden. Darüber hinaus soll im Rahmen des Projekts die räumliche und zeitliche Variabilität von O in der Mesopausenregion charakterisiert werden, insbesondere hinsichtlich solarere Einflüsse und möglicher Langzeittrends über den Zeitraum von 2002 - 2012. Es ist außerdem geplant, die existierende - und bekannte Weise unzureichendem - klimatologischen Modelle (z.B. MSIS) von O in der Mesopausenregion zu verbessern. Die Antragsteller sind anerkannte Experten auf Ihren jeweiligen Hauptarbeitsgebieten und besitzen langjährige Erfahrung im Bereich der Satellitenfernerkundung mittels Airglow-Emissionen, beziehungsweise der atmosphärischen Modellierung.
Das Projekt "MethQuest-MethMare - Effiziente und saubere Nutzung von erneuerbaren, methanbasierten Kraftstoffen in maritimen Anwendungen, Vorhaben: Gasdirekteinblasung bei Schiffsmotoren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen - Motorenlabor.
Das Projekt "Rolle der mittleren Atmosphäre bezogen auf das Klima (ROMIC): Variabilität der OH Emissionshöhe und Satellitenmessungen der Mesopausentemperatur im vergangenen Sonnenzyklus (OHCycle)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Greifswald, Institut für Physik.Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben verfolgt zwei Hauptziele: Zum einen soll mit Hilfe von SCIAMACHY Satellitenmessungen die räumliche und zeitliche Variabilität der OH Emissionshöhe charakterisiert werden. Dies ist für die Interpretation von Bodenmessungen der Mesopausentemperatur von großer Bedeutung. Das zweite Hauptziel besteht in der Untersuchung von Langzeit- und Sonnenzyklusvariationen der Mesopausentemperatur unter Verwendung der verfügbaren Satellitenmessungen (mittels SCIAMACHY, MLS und SABER). Schwerpunkte dieses Ziels sind Vergleiche der Satellitenmessungen, Zusammenführung der Datensätze und eine quantitative Untersuchung insbesondere der sonnengetriebenen 27-Tage-Variabilität der Mesopausentemperaturen. Hier besteht großer Forschungsbedarf. Die Variabilität der OH Emissionshöhe wird mit Hilfe von SCIAMACHY Nightglow-Messungen untersucht. SCIAMACHY erlaubt die Untersuchung einzelner OH Vibrations-Rotationsbanden, insbesondere der am häufigsten verwendeten Banden OH(3-1) und OH(6-2). Mittels eines Inversionsverfahrens werden aus den SCIAMACHY Messungen vertikale Emissionsratenprofile abgeleitet. Mit Hilfe einer Regressionsmethode werden saisonale, QBO-, Sonnenzyklus- und Langzeitvariationen der OH Emissionshöhe bestimmt. Für das zweite Hauptziel stehen Mesopausentemperaturmessungen der Instrumente SCIAMACHY, SABER und MLS zur Verfügung. Die Datensätze werden mittels Regressions-, Korrelations- und der superposed epoch Methode analysiert.
Das Projekt "Ligno-Print: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben, Teilvorhaben 1: Synthese Lignin-basierter Polyether und Polyester als Bindemittel für Offset-Druckfarben" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut.Im Rahmen dieses Teilprojektes werden neuartige Lignin-basierte Polyether und Polyester entwickelt, die als Kolophonium-freie Bindemittelkomponente für Rollenoffset-Druckfarben verwendet werden sollen. Dabei wird ein Fokus auf die Modifikation von technisch verfügbarem Kraft-Lignin und Soda-Lignin gelegt, welches kommerziell in großen Mengen verfügbar ist und derzeit nur thermisch genutzt wird. Das Fraunhofer WKI wird sich während des Projekts auf die Synthese Lignin-basierter Polyether und Polyester konzentrieren, wobei der Schwerpunkt auf den Polyethersynthesen liegen wird. Für die Lignin-basierten Polyether ist vorgesehen die OH-Gruppen des Lignins entweder mit Polyglykolethern oder mit Glycidylestern der Kochsäuren umzusetzen. Durch diese beiden Synthesewege können so Lignin-basierte Polyether mit einer unterschiedlichen Hydrophobie synthetisiert werden und so auf die Bindemittelanforderung des Rollenoffset-Drucks eingestellt werden. Bei den Lignin-basierten Polyestern wird das Lignin mit Diolen und Disäuren umgesetzt, um so die OH-Gruppen zu verestern. In Absprache mit Worlée Chemie wird das Fraunhofer WKI den Schwerpunkt auf zähe Polyester legen. Dabei sollen vor allem bio-basierte Komponenten verwendet werden. Hier kommen unter anderem 1,3-Propandiol, Glycerin, Bernsteinsäure und Isosorbid in Frage. So können Bindemittel mit einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Des Weiteren wird das Fraunhofer WKI zusammen mit den Projektpartnern eine gründliche Studie der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen durchführen, um so die Materialeigenschaften der Polyester an den Rollenoffset-Druck anpassen zu können.
Das Projekt "ERA-IB6, Verbesserte Strategien zur biotechnologischen Herstellung maßgeschneiderter zuckerbasierter Biotenside (SurfGlyco) - Teilvorhaben 2: Enzymatische Glycolipid-Synthesen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Bereich II: Technische Biologie.
Das Projekt "Teilprojekt A^Bioökonomie International - OMCBP: Optimierte mikrobielle Umsetzung von Biomassereststoffen zur nachhaltigen Herstellung hochwertiger bioaktiver Diterpene^Teilprojekt B, Teilprojekt C" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, Institutsteil Straubing, Bio-, Elektro- und Chemokatalyse.Innerhalb des Projektes OMCBP wird die Fraunhofer Projektgruppe BioCat neue Elisabethatriene spezifische P45o Monooxygenasen zur Verfügung stellen. Dazu werden in enger Zusammenarbeit mit den anderen Partnern aus Elisabethatriene synthetisierenden Pflanzen, über deren cDNA, die dort vorhandenen Elisabethatriene modifizierenden P45o Enzyme analysiert und geeignete Kandidaten-Enzyme in bakteriellen Systemen exprimiert. Gleichzeitig werden bereits bei der Projektgruppe vorhanden P45o Bibliotheken nach Enzymen mit einer entsprechenden Aktivität durchmustert. Die besten Kandidaten aus den beiden Ansätzen werden dann als Ausgangspunkt für ein Enzym Engineering genutzt um verschiedene Positionen des Elisabethatriene Grundgerüstes gezielt hydroxylieren zu können.
Das Projekt "Modelluntersuchungen von vibrationell angeregten Hydroxyl-Molekülen und Luftglühen unter Einwirkung von Ionisationsereignissen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Institut für Umweltphysik.Die Emissionen vibrationell angeregter Hydroxyl-Moleküle (OH*) enthalten wichtige Informationen über chemische und dynamische Prozesse in der irdischen Mesosphäre. Die Untersuchung von OH* während sporadischer Ionisationsereignisse stellt eine interessant Möglichkeit dar, unser Verständnis dieser chemischen und dynamischen Prozesse zu überprüfen. Bisher sind die beobachteten Störungen der OH*- Emissionen durch Ionisationsereignisse jedoch kaum verstanden. Solare Teilchenereignisse bewirken ausgeprägte Veränderungen der OH*-Emissionen, die bisher noch nicht von Modellen widergegeben werden konnten. Des Weiteren sind die beobachteten starken OH*-Emissionen während elektrischer Entladungen oberhalb von Gewitterwolken deutlich stärker als die Vorhersagen plasmachemischer Modelle. Das Ziel dieses Projektes ist, die Auswirkungen von Ionisationsvorgängen in der Mesosphäre auf OH* zu untersuchen. Zu diesem Zweck sollen bestehende Ionen- und Plasmachemie Modelle ausgebaut werden, um die chemischen Prozesse eingehend untersuchen zu können. Insbesondere soll die vorgeschlagene Bildung von OH* durch vibrationell angeregte Stickstoffmoleküle betrachtet werden. Außerdem sollen die möglichen Auswirkungen von Temperaturerhöhungen als Folge der Ionisationsvorgänge untersucht werden. Die Modellergebnisse sollen mit Satellitenbeobachtungen von OH*-Emissionen verglichen werden.
Das Projekt "Kovalente Fixierung von Cyclodextrin auf Baumwolle mit Hilfe von Cellulose-Vernetzern: eine quantitative Studie über Fixierung, Waschpermanenz und die Wirkung auf die Formaldehydfreisetzung" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Textilchemie.In Kooperation mit dem Fach Lebensmittelchemie der BUW (Prof. Petz)Univ. Prof. Dr. Attila Bereck, Dipl. Ing. Dieter Riegel, Buket Sahin (FB C, Lebensmittelchemie) (Leiter und Mitarbeiter) Eine der möglichen Methoden für die permanente Fixierung von Cyclodextrinen an Baumwolle ist die Anwendung wasserlöslicher Cylodextrin-Derivate in Kombination mit Cellulose-Vernetzern (1). Das Verfahren wird in der Industrie zwar eingesetzt, genaue Angaben über Fixierungsgrad und Waschbeständigkeit waren jedoch bis heute nicht verfügbar. Mit Hilfe eines im Fach Textilchemie neulich entwickelten analytischen Verfahrens (1) für die stöchiometrische Bestimmung der Bindungskapazität von Cyclodextrinen - ohne die Notwendigkeit einer Kalibration - ist die quantitative Ermittlung dieser Daten nun möglich geworden. Im Rahmen des Projektes wurde eine quantitative Studie über die kovalente Fixierung eines wasserlöslichen CD-Derivates (Cavatex HP®, Wacker Chemie), auf Baumwolle durchgeführt. Hierbei wurden neben dem Grad der Fixierung die Waschpermanenz der Ausrüstung und die Wirkung des CDs auf die Formaldehydfreisetzung von verschiedenen formaldehydhaltigen Vernetzern systematisch untersucht. Die Ergebnisse lassen folgende Schlussfolgerungen zu: - Die 'Praxistauglichkeit' der neu entwickelten analytischen Methode wurde erwiesen - Einige der untersuchten Vernetzer waren in der Lage, das wasserlösliche Hydroxypropyl-CD-Derivat Cavatex HP® mit einem hohen Fixiergrad und Waschpermanenz an Baumwolle zu binden - Die Zugabe von Cavatex HP® reduzierte in jedem untersuchten Fall die Formaldehydfreisetzung des Vernetzers (bzw. den Formaldehydgehalt der behandelten Gewebe). Zur Erklärung kann die leichte Zugänglichkeit des CDs und die Reaktionsfähigkeit der OH-Gruppen an den Hydroxypropyl-Seitengruppen herangezogen werden. - Der Einsatz von fomaldehydarmen Vernetzern ergab Ausrüstungen, die die Vorgaben von Ökotex Standard 100 erfüllen
Das Projekt "Untersuchungen über die Komplexierung und Migration von Actiniden und nichtradioaktiven Stoffen mit Huminsäuren unter geogenen Bedingungen - Komplexierung von Actiniden in der Oxidationsstufe IV Th, U, Np" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung / Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit / Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Projektträger des BMBF und BMWi für Wassertechnologie und Entsorgung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Roßendorf e.V., Institut für Radiochemie.Ziel des Projektes war die Untersuchung grundlegender Wechselwirkungs- und Migrationsprozesse von Actiniden (Ac) in der Umwelt in Gegenwart von Huminsäuren (HS), Zur Erzielung grundlegenden Wissens wurden synthetische HS mit spezifischen Eigenschaften und 14C-markierte HS synthetisiert. Ein Schwerpunkt der Arbeiten war die Synthese von HS mit ausgeprägter Redoxfunktionalität, die zur Untersuchung der Redoxeigenschaften von HS und der Redoxstabilität von U(VI)-Humat-Komplexen eingesetzt wurden. Das Komplexbil-Prozentdungsverhalten synthetischer und natürlicher HS mit Ac (Th, Np, Pu) wurde untersucht. Mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie wurden Strukturparameter für Pu(lII)-, Th(N)-, Np(IV)- und Np(V)-Humate bestimmt. Der Einfluss phenolischer OH-Gruppen auf die Np(V)-HS--ProzentKomplexierung wurde untersucht. Der Einfluss von HS auf das Sorptions- und Migrationsverhalten von Ac wurde in Batch- und Säulen-Prozentversuchen studiert, Th(IV)-Sorption an Quarz sowie Np(V)-Sorption an Granit und seinen mineralischen Bestandteilen werden durch pH-Prozent Wert und HS beeinflusst. HS zeigen einen Einfluss auf den Transport von U(IV) und U(VI) in Quarzsand auf Labormaßstab. Zur zuverläs-Prozentsigen Modellierung des Ac-Transports ist die Integration der Metallionen-HS-Komplexierung in geochemische Speziationscodes erforder-Prozentlich. Dazu wurde das Metallionen-Ladungsneutralisationsmodell in den geochemischen Modellierungscode EQ3/6 implementiert. Eine digitale Datenbank, die auf dem Ladungsneutralisationsmodell basierende HS-Komplexierungsdaten enthält, wurde entwickelt.
| Origin | Count |
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| Bund | 41 |
| Wissenschaft | 1 |
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| offen | 41 |
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| Keine | 29 |
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