Das Projekt "Gaskinetische Untersuchungen an ClO2, Cl2O und ClONO2 mit Hilfe von ESR und ECR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. 1. The kinetics of the reaction O(3P)+Cl2O=2ClO was studied using a fast flow system and ESR detection. Model calculations were employed to take into account secondary reactions of the intermediates. A rate constant of k=(3.1 +- 0.5) x 10 xx (-10) qcm sec xx (-1) was found at room temperature. An apparent activation energy of EA=(5.8 +- 1.2)kJ x Mol xx (-1) was derived. 2. The ECR-technique has been employed to follow the interaction of low-energy electrons with the molecules ClO2 and Cl2O. The following k-values for the capture of thermal electrons and activation energies for these processes were obtained: ClO2: k=(11.5 +- 0.5) x 10 xx (-10) qcm sec xx (-1); EA=(1.1 +- 0.4)kcal x Mol xx (-1); Cl2O: k=(2.6 +- 0.5) x 10 xx (-10) qcm sec xx (-1); EA=(0.5 +- 0.1)kcal x Mol xx (-1). The energy dependence of the capture process has been studied for electron energies less or equal 0.4 eU. 3. Electron capture properties are determined to be: k(HNO3)-(1.4 +- 0.7) x 10 xx (-8) qcm sec xx (-1) (1) k(ClONO3)=(3.9 ;- 1.2) x 10 xx (-9) qcm sec xx(-1) (2). From studies of the energy dependence of the processes and from thermodynamic considerations it is concluded that (2) is a dissociative reaction. Reactions of ClONO3 with O2 xx (-) are considered.
Das Projekt "Teil 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fachgebiet Physikalische Chemie durchgeführt. Ziel: Ziel des Verbundforschungsprojekts ist die Demonstration der Machbarkeit industrieller und automatisierter Demontage von Batteriemodulen und E-Antriebsaggregaten unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen. Die Ergebnisse des Verbundforschungsprojekts liefern hiermit einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Nachhaltigkeit im Umfeld der E-Mobilität, zur Sicherung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe sowie zur Stärkung des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Arbeitsplanung: Das Verbundforschungsprojekt ist in drei Arbeitspakete mit mehreren Teilprojekten untergliedert. Die Arbeitspakete 2 und 3 behandeln mit der Demontage von Batterien und E-Antriebsaggregaten die Baugruppen von Elektroautos mit den größten Einzelwerten. Arbeitspaket 1 bildet den thematischen Überbau und bettet die Demontage in den Kontext einer Kreislaufwirtschaft inkl. bestehender und zukünftiger Marktstrukturen ein. Darüber hinaus erfolgt eine Verknüpfung mit den Themenfeldern der Digitalisierung und Nachhaltigkeit. Ergebnisverwertung: Die Verwertung der Ergebnisse aus dem Verbundforschungsprojekt adressiert die drei Dimensionen Politik, Industrie und Lehre. Neben Beiträgen zu gesellschafts- und wirtschaftspolitischen Dialogprozessen, z.B. im Rahmen des Strategiedialogs Automobilwirtschaft Baden-Württembergs, setzt sich das Verbundforschungsprojekt zum Ziel, einen Beitrag zur vorwettbewerblichen Entwicklung und Industrialisierung von Demontagetechnologien zu leisten, um die durchgängige Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft im Kontext der E-Mobilität zu stärken. Darüber hinaus sollen die Erkenntnisse aus dem Verbundforschungsprojekt zur Weiterentwicklung bestehender Lehrinhalte beitragen und über Veröffentlichungen und Vortragstätigkeiten der wissenschaftlichen Kommunität präsentiert und mit dieser diskutiert werden.
Das Projekt "Tracing the Fate of Contaminants in a Model Ecosystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. Scientists from the Palestinian authority, Israel and Germany, all involved in different aspects of analytical research, have joined in order to conduct an environmental study, which aims to understand the fate of selected contaminants in a model ecosystem. For this purpose, two typical terrestrial sites in the Middle East, one in the Palestinian authority and the other in Israel, have been selected, comprising a partially polluted area and a natural reserve as a reference. In these areas, the fate (chemical and physical transformations) of typical pollutants such as heavy metals (Pb, Cu, Zn, Cd, Fe), metalloids (As, Sn, Sb), organic dyes and air contaminants (O3, NOx, SO2) will be studied. This will also involve the determination of all the environmental conditions for the chemical transformation, which should shed some light on the dynamics of the ecosystems. At the same time novel inexpensive sensors and analytical procedures will be developed, which are necessary for the analysis of contaminants in this area. The goals will be accomplished by combined efforts of all partners.
Das Projekt "Bestimmung der Geschwindigkeitskonstante der Reaktion HO + CO in Gegenwart von N2 und O2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Lehrstuhl für Physikalische Chemie I durchgeführt. Die Kinetik der Reaktion HO + CO wurde mit Hilfe der VUV Blitzlichtphotolyse untersucht. Hydroxylradikale wurden in Gegenwart und Abwesenheit von O2 durch die Photolyse von H2O erzeugt und durch kinetische Absorptionsspektroskopie nachgewiesen. Die Werte der Geschwindigkeitskonstante fuer diese Reaktion sind druckabhaengig in Abwesenheit von O2 und reichen von 1,4 x 10 xx(-13) qcm sec.xx(-1) bei niedrigen Druecken bis (2,30+-0,16) x 10 xx(-13) cm xx(-3) sec xx(-1) bei 1 atm N2. In Gegenwart von O2 stellen wir ein kompliziertes Reaktionsverhalten fest. Fruehere Messungen in Gegenwart von O2 wurden durch Computersimulation neu interpretiert.
Das Projekt "Die Bildung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) und Russ bei hohem Druck (1 - 100 bar)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. Die Bildung der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAH) und des Russes waehrend der motorischen Verbrennung ist ein ernstzunehmendes Problem hinsichtlich des Wirkungsgrades der Motoren und aus Gruenden der Umweltbelastung. Zur Zeit ist noch nicht vollstaendig geklaert in welcher Beziehung die Bildung der PAH und des Russes zu den vorgegebenen Verbrennungsbedingungen stehen. Technische Verbrennungssysteme zeigen einen starken Einfluss des Druckes auf die Teilchen-Emission vor allem dann, wenn eine hohe Energiedichte gewuenscht wird. Diese Probleme koennen nicht in technischen Verbrennungssystemen geloest werden, sondern nur in solchen, in denen eindeutige Bedingungen herrschen. Solche Systeme sind z.B. flache vorgemischte laminare K.W.- Flammen. Ziel unseres Forschungsprogrammen ist es, die Russungen, die Teilchenzahldichte und den Teilchenradius zusammen mit der chemischen Umgebung, in der der Russ waechst, detailierter zu untersuchen.Insbesondere erstrecken sich die Untersuchungen auf hoehere Brennkammerdruecke (1 - 100 bar) mit Flammentemperaturen von 1400-2000 K, auf Bedingungen also, die im Inneren von Verbrennungskraftmaschinen, von Brennkammern und technischen Verbrennungssystem herrschen. Verbrennung von brennstoffreichen Gemischen, Schadstoffbildung bei der Verbrennung, Russbildung in Hochdruckflammen, Wachstumsprozesse des Russes im Abgas von KW-Hochdruckflammen. Russende Hochdruckflammen. PAH-Bildung in KW-Hochdruckflammen Einstellung des Warmgasgleichgewichtes in fetten KW-Hochdruckflammen.
Das Projekt "TECFLAM III - Vorhaben III,9 und Vorhaben IV.1 = Vorhabensanteil der DLR, FZ-Stuttgart" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Physikalische Chemie der Verbrennung durchgeführt. Die Empfindlichkeit von REMPI soll so verbessert werden, dass dieses Verfahren zur on-Line-Messung von zumindestens einigen Dioxinen/Furanen (D/F) im Rohgas von Muellverbrennungsanlagen und von Leitsubstanzen (korrelliert mit D/F) im Reingas benutzt werden kann mit dem Ziel einer durch Prozesskontrolle optimierten Verbrennungsfuehrung. Dazu soll die Geometrie zwischen Duese des Probenstrahls (=Jet), Ionisationsort und Ionenabsaugung optimiert werden. Nachteilige Effekte wie etwa Stoerung des Strahls durch Absaugelektroden und Querempfindlichkeiten sollen quantitativ erfasst werden. Darueberhinaus soll versucht werden, kondensierte D/F von ihren Traegeroberflaechen pulsfoermig zu desorbieren und im Duesenstrahl abzukuehlen. Diese Technik ist erforderlich zur Messung von D/F, die bei einem vorgeschalteten Anreicherungsprozess auskondensiert wurden, oder zur Messung von D/F an Staeuben.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. In dem Teilprojekt soll eine kultivierungsfreie Methode zur Identifizierung von Pathogenen wie Legionellen und Pseudomonaden etabliert werden. Für diese Aufgabe soll die Raman-Spektroskopie als nicht-invasive Spektroskopie Verwendung finden. Für die Durchführung sollen zunächst die Zielkeime aus Biofilmen Isoliert werden. Hier soll auch eine geeignete Lokalisierung bzw. Lebend / Tot-Unterscheidung mittels Fluoreszenzmarkierung durchgeführt werden. Bei den Legionellen soll zusätzlich ein Protozoen-Modell etabliert werden aus dem in einem zweiten Schritt Legionellen isoliert werden sollen. Dies ist vor allem wichtig, da eine Unterscheidung zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Organismen über Fluoreszenzfärbung schwierig ist. Nach der Isolierung sollen die Bakterien jeweils Raman-spektroskopisch charakterisiert werden und für die entsprechenden Umgebungsparameter eine Datenbank einschließlich möglicher Begleitflora aufgestellt werden.
Das Projekt "Entwicklung und Bau einer Ozon-Zusatzsonde zur Messung von Ozonprofilen bis in eine Hoehe von 45 km" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Physikalische Chemie, Theoretische Chemie und Nuklearchemie durchgeführt. Die Ozon-Zusatzsonde wird nach dem Prinzip der Oberflaechenchemiluminiszenz mit einem Farbstoff entwickelt. Der Gasdurchsatz wird duch ein Geblaese so hoch gemacht, dass das Messsignal bis in grosse Hoehen flussratenunabhaengig wird. Der entwickelte Sondentyp wird auf dem Hohenpeissenberg mit einer nasschemischen Sonde am Ballon eingesetzt, was der in-situ Kontrolle der am Boden kalibrierten Zusatzsonde dient. Die Sonde kann wegen ihres geringen Gewichtes (Batteriebetrieb) auch fuer Sondierungen in der Troposphaere eingesetzt werden.
Das Projekt "Bestimmung der realen Henry-Konstante" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung, Institutsteil Grafschaft durchgeführt. Ein Verfahren zur Bestimmung der Henry-Konstanten (H) mit Hilfe der automatischen Dampfraumanalyse wurde entwickelt und erprobt an waessrigen Loesungen von Aceton, 2,6-Dichlorbenzonitril, 2-Nitrophenol, Pyridin, Trichlorethen, Toluol und Methylamin. Die Arrhenius-Diagramme logH/T-1 sind linear, die Verdampfungsenergien aehnlich denen der Reinsubstanzen. Der Einfluss der Ionenstaerke entspricht dem ueblichen Aussalzeffekt. Tensid bewirkt oberhalb der kritischen Micellkonzentration H-Erniedrigung. Der pH veraendert die effektive Henry-Konstante dissoziierender Verbindungen entsprechend den Dissoziations-Gesetzen; die H-Bestimmung kann zur Ermittlung des pKa benutzt werden und umgekehrt. H ist im angewandten Bereich von 10-5 - 7 x 10-3 M konzentrationsunabhaengig. Die Temperaturfunktionen des Quotienten aus Dampfdruck und Wasserloeslichkeit haben im logH/T-1-Diagramm die gleiche Neigung wie die gemessenen H-Werte. Der Anwendungsbereich der Methode erstreckt sich z.Z. von H = 10-4 bis 10-1 (-).
Das Projekt "Dynamik chemischer Reaktionen in ueberkritischen fluiden Phasen (z.B. CO2 und H2O)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Lehrstuhl III durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass hochtoxische Schadstoffe in ueberkritischem Wasser zu harmlosen und umweltvertraeglichen Produkten umgesetzt werden koennen. Hierzu sind in juengster Vergangenheit wesentliche Arbeiten von Prof. E. U. Franck an unserem Institut ausgefuehrt worden. Diese Arbeiten werden fortgesetzt mit dem Aufbau von Stroemungsreaktoren (bis 1000 K) unter Hochdruckbedingungen (1 bar bis 2000 bar) fuer Reaktionen (auch Verbrennungen) in ueberkritischem H20 bzw. CO2 ist begonnen worden. Mit optischen chemisch analytischen Verfahren sollen die Reaktionsvorgaengen analysiert werden.