Das Projekt "Teil B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Lebensmittelchemie und Toxikologie durchgeführt. Hohe Edelmetall-Emissionen aus dem Straßenverkehr sind in den letzten Jahren entlang von Autobahnen und in Städten nachgewiesen worden. Jedoch liegen über die Toxizität der katalysator-emittierten Partikel nur Einzelergebnisse für das Platin vor. In dem vorliegenden interdisziplinären Forschungsprojekt (Institut für Petrographie und Geochemie und Institut für Lebensmittelchemie) soll die Aufnahme der Platingruppenelemente (PGE) in die Zelle und das toxische Potential aufgezeigt werden. Dabei werden leistungsfähige analytische Methoden mit toxikologischen Tests auf zellulärer Ebene kombiniert. Anhand der im Luftstaub ermittelten Spezies, deren Transformationsprodukten und der Verteilung der PGE im Luftstaub werden unter definierten Laborbedingungen Modellstudien mit aus-gewählten Zellkulturen und Staubpartikeln bzw. Modellsubstanzen durchgeführt. Bei diesen Versuchen kommen neben den genannten Partikeln (Phagocytose) auch lösliche Edelmetallverbindungen zum Einsatz. An den Zellinien werden die Bioverfügbarkeit und toxikologische Wirkung der PGE untersucht. Die Interaktion der PGE mit der DNA und daraus resultierende Schädigungen bzw. mutagene Effekte werden erfasst. Aus den gewonnenen Erkenntnissen kann eine Abschätzung der Toxizität und des Risikopotentiales Kfz-emittierter PGE in Abhängigkeit der in der Umwelt vorhandenen Spezies erfolgen.
Das Projekt "6. Internationales Symposium 'Metal Compounds in Environmental and Life-Analysis, Speciation and Specimen Banking vom 09. bis 12.05.1995" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Synthese und Charakterisierung von Halogenoperowskiten AMX3 (M=Sn, Pb; X = Cl, Br, I) als Farbstoffe für die Solarzelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburger Materialforschungszentrum durchgeführt. Im Mittelpunkt der chemisch-präparativen Arbeiten steht die Optimierung der chemischen und stöchiometrischen Zusammensetzung der Perowskite und ihrer Kristallinität. Die Anpassung der physikalischen Eigenschaften soll durch Variation der Kationen und des zentralen Metalls erfolgen. Die entstehenden neuen Phasen werden strukturell charakterisiert. Ein weiteres Thema ist die Suche nach einem Ersatz von PbI3 durch ungiftige Alternativen. In Kooperation mit den anderen Projektpartnern erfolgt die Kontrolle der Absorption für Single Junction und Tandem Solarzellen. Außerdem soll die Optimierung von organischen und anorganischen löchersensitiven bzw. elektronen-selektiven Elektrodenmaterialien für die PIN Struktur erfolgen. Als wichtigstes Referenzmaterial soll aus CH3NH3I und PbI2 in hoher Reinheit CH3NH3PbI3 hergestellt werden. Ein wichtiger Punkt ist dabei die Kristallinität, da die photoelektrischen Eigenschaften vermutlich stark davon abhängen. Entsprechend der sich schnell ändernden Literaturlage sollen auch weitere vielversprechende Verbindungen als Referenzmaterialien charakterisiert werden, z.B. CsSnI3. Die Stabilität der Perowskit-Striktur, d.h. Lage von Phasenübergängen und Art und Umfang der damit verbundenen Symmetriereduktion hängen von den Radienverhältnissen ab. Eine systematische Aufarbeitung der an der Uni Freiburg vorhandenen Daten zu den Systemen AMX3 (A = Rb, Cs, R4-nNHn, n=0-3; M = Sn, Pb, X = Cl, Br, I) hinsichtlich ihrer Eignung in Perowskitsolarzellen wird durchgeführt. Weiterhin werden eine Synthese und Tests anderer organischer Ammonium-Kationen (R4-nNHn, n = 0-3, R = Me, Et, ...) auch als Mischkristalle mit Alkali-Kationen durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens sollen Struktur-Wirkungsbeziehungen zwischen f-Elementen und calixarenartigen Ligandensystemen mit Naturstoffbasierten Bindungsfunktionen in Hinblick auf eine mögliche Mobilisierung in der Umwelt untersucht werden. Zur Aufklärung solcher Wechselwirkungsmuster werden verschiedene Teilaspekte bearbeitet werden, die von der Synthese makrozyklischer, calixarenartiger Liganden mit Chitosan-analogenindungsfunktionen, über experimentelle und theoretische Studien zum Komplexbildungsverhalten in Lösung bis hin zu einer exakten Aufklärung von Speziesverteilungen sowie Verteilungs- und Transportmechanismen in umweltrelevanten Systemen reichen und eine Ableitung der geltenden Struktur-Wirkungsbeziehungen erlauben Für die Verwirklichung dieser Ziele müssen sowohl synthetische Arbeiten zur Darstellung der Liganden und entsprechender Metallkomplexe als auch verschiedene Charakterisierungsmethoden für die Identifizierung der in Lösung oder festen Zustand vorliegenden Spezies durchgeführt werden: a) Synthese und Charakterisierung von naturstoffbasierten Liganden in Form von funktionalisierten, calixaren-artigen Makrozyklen mit Chitosan-analogen Bindungsfunktionen (z.B. Ethanol-Amin, Hydroxamat, oder Catecholat-Donorfunktionen). b) Darstellung und Charakterisierung ausgewählter Lanthanid- und Actinoid-Komplexe (z.B. Actinid: (U(VI,IV), Th(IV), Lanthanoide: Pr, Tb, Dy, Lu)). Charakterisierung der neu synthetisierten Komplexe im festen Zustand (Kristallstrukturanalyse, IR-Spektroskopie), und in Lösung (Massenspektrometrie, IR- und Raman-Spektroskopie, UV/Vis- und NMR-spektroskopische Titrationen. c) Um ein möglichst vollständiges Bild von den chemischen und physikalischen Eigenschaften der neu synthetisierten Komplexe zu erhalten, sind insbesondere auch die Mikrokalorimetrie (isothermale Kalorimetrie) und dazu komplementäre spektrophotometrische Titrationen erforderlich (Bestimmung thermodynamischer Parameter der Komplexbildung).
Das Projekt "Vorhaben: Hydrothermale Fluide am Kermadec-Inselbogen und ihre Rolle für den Stoffeintrag in den Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH, Focus Area Health - Physics & Earth Sciences durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, zusammen mit den Kooperationspartnern die bisher wenig untersuchten Stoffeinträge von hydrothermalen Systemen des Kermadec-Vulkanbogens in den Ozean zu charakterisieren und deren Bedeutung für den globalen Stoffhaushalt der Meere sowie die lokalen chemischen und biologischen Prozesse in der Wassersäule und am Meeresboden zu verstehen. Ein besonderer Fokus wird auf die Bedeutung chemischer Speziierung und Komplexierung von Metallen und Spurenelementen (unter besonderer Berücksichtigung von Interaktionen mit gelöstem organischem Material) für den Export in den Ozean und die Bioverfügbarkeit gelegt. Um diese Ziele zu erreichen, sollen hydrothermale Fluide, Festphasen, und Plumes und biologische Gemeinschaften von verschiedenartigen Hydrothermalquellen im südlichen und mittleren Kermadec-Bogen mit Hilfe des ROVs Quest, CTD/Wasserschöpfern und Multicorern interdisziplinär untersucht werden. Neben der Probenaufbereitung und Konservierung werden an Bord Analysen von kurzlebigen chemischen Spezies durchgeführt, Weiterhin werden hydrothermale Schlüsselparameter wie pH, Eh, O2 und Mg direkt an Bord bestimmt. Für Fe-Isotopen Analysen im konzentrierten hydrothermalen Fluid, aufsteigender Plume, lateral verdriftender Plume werden Probenaliquote genommen. Eine Fraktionierung in gelöste, kolloidale und partikuläre Größenfraktionen wird mithilfe von gestaffelten Membranfiltern entsprechender Porengröße durchgeführt. Die Membranfilter werden direkt bei -20°C eingefroren. Sedimentproben werden unter Luftausschluss direkt eingefroren. Außerdem werden Proben für die organische und anorganische Speziierung von gelösten Schwermetallen (Fe, Cu, Zn und Ni) sowie die Bestimmung von den Gesamtgehalten in unterschiedlichen Größenfraktionen genommen. Die Beprobung für die Schwermetallspezifizierung wird flächendeckend an allen Arbeitsgebieten vom konzentrierten hydrothermalen Fluid bis zur Vermischungszone in der Plume und dem umliegenden Meerwasser erfolgen.
Das Projekt "Kernprojekt B 3: Rolle des Redoxmilieus für die Aufbereitungswirkung der Uferfiltration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Im Rahmen des Projektes B3 wurde der Einfluss des Redoxmilieus auf die Reinigungsleistung des Untergrunds bei der Trinkwasseraufbereitung untersucht. Der Schwerpunkt der Arbeiten bezog sich dabei auf den Einfluss von verschiedenen Mangan(hydr)oxiden die in der Literatur als mögliche Oxidationsmittel im Untergrund diskutiert werden. Neben den Eisen(hydr)oxiden sind sie die wichtigsten Metall(hydr)oxide des Bodens (maximaler Anteil: 0 2 ppm) und mit ihren hohen Redoxpotentialen interessante Komponenten. Die Versuche mit Mangan(hydr)oxiden, die in Batchreaktoren und in Festbettfiltern durchgeführt wurden konzentrierten sich zum Einen auf verschiedene Wässer (Trinkwasser, Oberflächenwasser, vorgereinigtes Abwasser) sowie einzelne organische Substanzen aus dem Bereich der phenolischen und Carbonsäurearomaten, die im Molekülgerüst der Huminstoffe vorkommen. Zusätzlich wurden die Spurensubstanzen Iopromid, Sulfamethoxazol und drei verschiedene Naphthlindisulfonsäuren auf ihre Abbaubarkeit mit Mangandioxid getestet. Alle Versuche wurden bei unterschiedlichen pH-Milieus und Redoxbedingungen bestritten auch der Einfluss der Temperatur wurde untersucht. Als wichtigste Ergebnisse lassen sich eine recht deutlich vorhandene Reaktivität der Manganoxide mit phenolischen Komponenten sowie eine nur geringe Oxidierbarkeit von carbonsäurehaltigen Aromaten hervorheben, die Umwandlung von Huminstoffbestandteilen in kleinere Kompartimente ist insgesamt gering, aber dennoch vorhanden. Dabei spielt die Oberflächenbeschaffenheit der Mangan(hydr)oxide eine entscheidende Rolle. Bei den untersuchten Spurenstoffen konnten keinerlei Oxidationsprodukte gefunden werden.
Das Projekt "Erfassung von hydrothermalen Eisen-Flüssen aus Hydrothermalquellen in den Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH, Focus Area Health - Physics & Earth Sciences durchgeführt. Aufbauend auf den Ergebnissen unseres vorangegangenen Austauschprojektes möchten wir die Hypothese belegen, dass organische Moleküle in hydrothermalen Fluiden und Meerwasser hydrothermale Metalle binden, besser löslich machen und sie dadurch dem biogeochemischen Zyklus dieser Elemente im Ozean zuführen. Dies soll durch eine Feldstudie mit Verfolgung der Reaktionen des hydrothermalen Eisens und anderer Metalle erfolgen. Während einer zukünftigen Forschungsfahrt, die für den Kermadec-Inselbogen vor Neuseeland geplant ist, sollen hydrothermale Fluide und Proben aus der Vermischungszone und die biogeochemischen Reaktionen der Metalle untersucht werden. Chemische Speziationen und isotopische Verteilungen von Eisen sollen in einem Profil durch die Vermischungszone zwischen Hydrothermalfluid und Meerwasser bestimmt werden. Im Rahmen des hier vorgelegten Antrages soll der Fahrtantrag fertiggestellt, die Reise vorbereitet und die notwendigen analytischen Methoden für die Speziation der Metalle und die Identifizierung der organischen Liganden ausgearbeitet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen zur Schweißnahtsensorik und Aufbau eines intelligenten Prozesskontrollsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Mergenthaler GmbH & Co. KG durchgeführt. Wir erforschen eine spezielle Sensorik zur Regelung und Überwachung des Schweißprozesses an metallischen Verbundwerkstoffen. Dabei wird mit einer Optik das bei der Schweißung vom Material emittierte Licht gesammelt und über eine Glasfaser einer Auswerteeinheit zugeführt. Da der Schweißprozess hochdynamisch verläuft, werden wir eine Sensorik erstellen, die eine Zugriffszeit von nur 67Mikro s hat. Eine weitere Besonderheit ist, dass nicht nur der direkte Bereich des Auftreffens des Laserstrahls für die Auswertung herangezogen wird, sondern über einen zweiten Messkanal das Umfeld um den Bereich des Auftreffens des Laserstrahls beobachtet wird. So kann zum Beispiel eine Verfahreinheit dieses Signal nutzen, damit der Laserstrahl mit optimaler Geschwindigkeit über das Werkstück bewegt wird. Es wird zudem untersucht, inwiefern durch örtliche und zeitliche Modulation des Laserstrahls eine Verbesserung der Schweißqualität erreicht werden kann. Die Regeleinheit soll dafür entsprechende Signale an das Lasersystem bereitstellen. Es wird untersucht, inwiefern die Modulation das Regelergebnis beeinflusst. AP1 beinhaltet die Erforschung und Bereitstellung eines mehrkanaligen Messsystems zur Unterstützung der Inbetriebnahme der Schweißanlage. Im AP2 wird die Sensorik modifiziert und der Prozess geregelt. Im AP3 wird mittels der Erkenntnisse aus AP2 ein Kompaktsystem erarbeitet. In AP4 wird das Gesamtsystem getestet, optimiert und der Einfluss auf die Qualität der Schweißung untersucht.
Das Projekt "Langfristiges Leistungsverhalten von potenziellen Materialien fuer Behaelter zur Entsorgung von hochaktiven Abfaellen / ausgebrannten Brennstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Nukleare Entsorgung durchgeführt. Objective: The proposal addresses the qualification of corrosion resistant materials for long- lived HLW/Spent Fuel disposal containers. Such containers as a component of the multi-barrier system will improve the safety in the disposal in geological formations. Based on the findings and recommendations of the previous EU-project the corrosion studies will be concentrated on the most promising container materials such as carbon steel, stainless steels, Ti99.8-Pd, Hastelloy and Cu-Ni alloys. The project will include corrosion studies in rock salt, granite and clay environments. The work will consist of: (i) long-term immersion tests to determine the final corrosion rate of the materials and their susceptibility to local corrosion; (ii) electrochemical studies to examine the corrosion mechanisms and the influence of various parameters on corrosion; (iii) slow strain rate tests to examine the stability of the materials to stress corrosion cracking.
Das Projekt "Teilvorhaben: High Power single fiber-Faserlaser mit integrierter Prozesssensorik für Mischverbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH durchgeführt. Ziel ist die Realisierung einer 'rückreflexionsharten', hocheffizienten 8kW Strahlquelle mit einer Modulierbarkeit von größer 10 kHz für das Fügen von Mischverbindungen. Der Anwender erhält ein breites Parameterfeld zur Manipulation der Phasenausbildung und eine integrierte Prozessüberwachung. Gemeinsam mit den Projektpartnern werden anfangs erste gangbare, 8 kW Faserdesigns erarbeitet. Parallel dazu erfolgt der Aufbau von zwei Versuchsträgern. Der erste wird mit reduzierten Spezifikationen zur Anwendungserprobung ausgeliefert und dann stufenweise aufgewertet. Die weiteren Forschungsarbeiten finden zeitgleich am zweiten Versuchsträger statt, um so Verzögerungen bei den Anwendern zu vermeiden. Zudem finden Untersuchungen zur Stabilität der neuen Faser- und Resonatordesigns statt, die dann in neue Fasergenerationen eingehen.
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| Bund | 34 |
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| Förderprogramm | 34 |
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| open | 34 |
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| Deutsch | 34 |
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| Keine | 13 |
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| Boden | 22 |
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