ChemInfo public ist ein Teildatenbestand von ChemInfo und wird mittels Konfiguration für die breite Öffentlichkeit entsprechend aufbereitet ange-zeigt. ChemInfo public ist ein Online-Rechercheprodukt und soll als Informa-tionsquelle zu potenziellen Gefahrstoffen im täglichen Leben dienen.
Das Projekt "DFG Priority Program (Schwerpunktprogramm) SPP-1362 Porous metal-organic frameworks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie, Professur für Anorganische Chemie 1 durchgeführt. The priority program concentrates on the synthesis, the physical properties and the specific integration of functionality into Metal-Organic Frameworks (MOFs), a new class of porous materials surpassing significantly the adsorption capacity of established materials such as activated carbons and zeolites. They are characterized by a modular construction principle allowing for a rational design of custom made pore systems. Using suitable building blocks, the integration of specific interactions for molecules inside the framework shall be realized for the storage, sensing, transformation, or separation of molecular species inside MOFs. In this way, new materials for energy storage (for example hydrogen or methane) will be constructed. For sensor materials, a change of physical properties should be used for the detection of molecules. For the chemical transformation, materials are important, having specific active catalytic sites in the framework or the pores. In all cases, the focus is to achieve a basic understanding of the interactions of the framework and the adsorbed or reacting molecules. In this context, the experimental determination of the preferred adsorption sites and the dynamics of molecules inside the pore system are crucial. For this purpose, also modeling using modern theoretic methods is needed. In order to enhance the interdisciplinary exchange between chemists, materials scientists, physicists and engineers, generally only such projects will be funded, providing a synergistic cooperation of two or three PIs with different expertise in the following areas of competence: - Synthesis, structure, and reactivity of MOFs - Physical characterization of molecular interactions and dynamics - Theoretic description, simulation, and modeling - Systems and functions. In the program, the modular construction principles of MOFs are used in a rational way for the design of porous frameworks, with functions defined by the constituting building blocks. For the analysis of adsorption, diffusion, and the reaction of guests inside MOFs, structural changes of the molecules and dynamic processes in the frameworks are monitored. Energetic states of molecules inside MOFs and their dynamics are simulated using theoretic quantum chemical calculations and MD-methods for the interpretation of analytic methods and the prediction of functions. An important issue is the application and development of spectroscopic and diffraction methods for the in situ analysis. In this way, formation mechanisms of MOFs, molecular binding sites and catalytic mechanisms in the frameworks are illuminated. By testing the functionality of MOFs, the priority program evaluates the potential of porous Metal-Organic Frameworks in the areas of storage, recognition, separation, or catalytic transformation of molecules.
Das Projekt "Entwicklung einer Methode zur Aufstellung von Verwendungsmustern zum Zweck der Abschaetzung der Exposition von Chemikalien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Wuppertal, Fachbereich 9 Naturwissenschaften II, Lehrstuhl für Analytische Chemie durchgeführt. Es wird eine Liste von 20 Stoffen erstellt, die vier Schwerpunkte (Stoffklassen) bildet. Die Auswahl erfolgt nach den Kriterien der Verwendungszwecke mit hoher Umweltexposition und der Umweltrelevanz dieser Stoffe. Aufgrund von Literaturrecherchen und gezielter Anfragen beim Hersteller bzw. bei der weiterverarbeitenden Industrie werden die Verwendungsmuster dieser Stoffe sowie die Entwicklung bzw. die Modifizierung der Verwendungsmuster erarbeitet. Die Korrelation zwischen Stoffeigenschaften und Verwendungsmuster soll aufgestellt und auch EDV-maessig dargestellt werden. Es wird eine Handlungsanleitung erarbeitet fuer eine prognostische Anwendung dieser Korrelationen auf neue Stoffe, die in geeigneter Weise die Abschaetzung der Umweltexposition ergaenzen kann.
Das Projekt "Nutzung von Lignin als Ausgangsmaterial für einen biologisch basierten Kunststoff: Ein integrierter Ansatz zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften unter Einbeziehung des Produktionsprozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik - Ernst-Mach-Institut durchgeführt. Im Pilotprojekt 'Nutzung von Lignin als Ausgangsmaterial für einen biologisch basierten Kunststoff' wird ein bio-basierter Kunststoff entwickelt und für die Anwendung im 3D-Druckprozess optimiert. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Untersuchung der vollständigen Prozesskette, beginnend bei der chemischen Synthese des Werkstoffes, über die Produktion einer Struktur durch 3D-Druck und der Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften bis hin zur Analyse der Recyclingfähigkeit. So kann festgestellt werden, welches Potential derartige natürliche Werkstoffe haben, um als nachhaltige Materialien künftig vielfach Verwendung zu finden.
Das Projekt "Diffusion and advection with sorption of anions, cations and non-polar molecules in organo-clays at varying thermo-chemical conditions - validation by analytical methods and molecular simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde durchgeführt. The sorption of anions in geotechnical multibarrier systems of planned high level waste repositories (HLWR) and of non-ionic and organic pollutants in conventional waste disposals are in the center of recent research. In aquatic systems, persistent radionuclides such as 79Se, 99Tc, 129I exist in a form of anions. There is strongly increasing need to find materials with high sorption capacities for such pollutants. Specific requirements on barrier materials are long-term stability of adsorbent under various conditions such as T > 100 C, varying hydrostatic pressure, and the presence of competing ions. Organo-clays are capable to sorb high amounts of cations, anions and non-polar molecules simultaneously having selectivity for certain ions. This project is proposed to improve the understanding of sorption and desorption processes in organo-clays. Additionally, the modification of material properties under varying chemical and thermal conditions will be determined by performing diffusion and advection experiments. Changes by sorption and diffusion will be analyzed by determining surface charge and contact angles. Molecular simulations on models of organo-clays will be conducted in an accord with experiments with aim to understand and analyze experimental results. The computational part of the project will profit from the collaboration of German partner with the group in Vienna, which has a long standing experience in a modeling of clay minerals.
Das Projekt "Zusammenhaenge zwischen Struktur und Eigenschaften bei Xanthan und neuartigen mikrobiellen Polysacchariden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel KGaA durchgeführt. Es wurden die Xanthanbiosynthese von Xanthomonas campestris, die Xanthanfermentation im klassischen waessrigen Milieu bei verschiedenen Kulturbedingungen und die Struktur-/Eigenschaftsbe-ziehungen von Xanthanproben untersucht, die in einem Wasser-in-Oel-Emulsionssystem gewonnen wurden. Die Xanthanbiosynthese haengt sehr stark von der Konzentration von zugesetztem Methionin ab. Wird eine Produktionssteigerung angestrebt, muss die aktuelle Methioninkonzentration moeglichst gering gehalten werden. Weitere Untersuchungen zu Stoffwechselwegen wurden mit 14C-markierter Glucose an ruhenden Xanthomonaszellen durchgefuehrt. In einem Emulsionssystem koennen wesentlich hoehere Xanthankonzentrationen als im klassischen Verfahren erzielt werden. Diese hohe Xanthankon-zentration kann nur bei einer hohen Produktqualitaet von wirtschaftlichem Interesse sein. Die hydro-dynamischen und rheologischen Eigenschaften von Xanthanproben wurden in Abhaengigkeit der Emulsionsfermentationszeit untersucht. Als Endprodukt entsteht ein Xanthan, welches der klassischen Fermentation hinsichtlich Pyruvat- und Acetatgehalt entspricht und nach einem Denaturierungsschritt die erwuenschte hohe Viskositaet bei Anwendungskonzentrationen aufweist.
Das Projekt "Ableitung bodenbiologischer Orientierungswerte fuer eine integrierte Gefaehrdungsabschaetzung unter Beruecksichtigung der das Umweltverhalten steuernden Stoffeigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung einer experimentell begruendeten Vorgehensweise zur Ableitung von Schwermetallen (Pruef- oder Massnahmewerte), die fuer das zu betrachtende Umweltkompartiment den Erhalt seiner oekologischen Funktionen und Diversitaet gewaehrleisten sollen. Die Ableitung erfolgt differenziert unter folgenden Aspekten: - nutzungsbezogen (z.B. landwirtschaftliche Nutzung, Wald, naturnahe Flaeche.) - bodenbezogen (Bodenart,- typ, bodenphysikalischer Zustand, physikalisch-chemische Bodencharakeris.) - schutzgutbezogen (Bodenfunktionen und ihre jeweiligen Gewichtung im Gesamtzusammenhang) - wirkungspfadbezogen (Expositionsmuster, Eintragsmuster) Risikominderung - stoffbezogen (Stoffeigenschaften und ihre Verknuepfung mit den Umweltvariablen). Dabei ist innerhalb der Bearbeitung des Vorhabens das folgende Arbeitsprogramm vorgesehen: - Erprobung bzw. Weiterentwicklung von Testmethoden (es sollen vordringlich Testmethoden zur Erfassung der Filter-, Puffer- und Stoffumwandlungseigenschaften sowie der Lebensraum- und Produktionsfunktion erprobt bzw. entwickelt werden) - Erprobung eines Untersuchungskonzeptes mit 'Referenz- bzw. Stellvertreter' Boeden (Vorschlag von Pruefschemata und deren experimentelle Belegung, die mit ausreichender Sicerheit die Uebertragung von einem Boden auf andere Boeden gleicher Nutzung bzw. verwandter Nutzungen erlaubt) - Aufstellung einer experimentell erprobten Pruefstrategie (Matrix) unter Beruecksichtigung der einzelnen Variablen - Untersuchungsueberblick
Das Projekt "Charakterisierung von Fabrikation-Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen für polymerbasierte Batteriematerialien durch die Kombination von tomographischer 3D-Bildgebung mit Modellierung und Simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Professur für Angewandte Mathematik durchgeführt. Die 3D-Morphologie von Batterieelektroden hat einen wesentlichen Einfluss auf ihre elektrochemischen Eigenschaften. Dabei muss sowohl die ionische als auch die elektrische Leitfähigkeit in der gesamten Elektrode sichergestellt sein. Die Bestimmung geeigneter hierarchischer Elektrodenstrukturen im Mikro- und Nanometerbereich ist somit unerlässlich für die Verbesserung der elektrochemischen Performanz von polymerbasierten Batterien. Hierfür sind detaillierte Kenntnisse der 3D-Morphologie experimentell hergestellter Elektroden und ihrer funktionellen Eigenschaften erforderlich. Das Ziel dieses Projektes ist es, besser zu verstehen, wie polymerbasierte Batterieelektroden strukturiert werden müssen, um 3D-Morphologien zu erhalten, die zu einer hohen elektrochemischen Performanz und Degradationsstabilität führen. Hierfür werden neuwertige und zyklisch gealterte Standard-Elektroden untersucht, die von der AG Schubert der Uni Jena zur Verfügung gestellt werden. Die 3D-Morphologie dieser Elektroden wird zunächst von der AG Manke mittels tomographischer Bildgebungstechniken wie FIB/SEM Tomographie und Synchrotron-Tomographie rekonstruiert. Des Weiteren wird die AG Manke tomographische Operando-Messungen durchführen, um Strukturänderungen während der Zyklisierung zu analysieren. Die AG Schmidt wird mit statistischer Bildanalyse Korrelationen zwischen Fabrikationsparametern und transportrelevanten Kenngrößen der 3D-Morphologien von neuwertigen und gealterten Elektroden untersuchen und quantitativ bewerten, während die AG Carraro ortsaufgelöste numerische Simulationen des Ladungstransports durchführt und ein elektrochemisches Multiskalen-Modell entwickelt, um zu untersuchen, wie die 3D-Morphologie der Elektroden die in ihr ablaufenden elektrochemischen Prozesse beeinflusst. Neben den experimentell hergestellten Elektroden der AG Schubert werden simulierte Elektrodenstrukturen untersucht. Hierfür entwickelt die AG Schmidt einen stochastischen Geometrie-Generator, mit dem sie eine große Vielfalt von virtuellen Elektrodenstrukturen in 3D erzeugt. Dadurch wird die systematische Untersuchung der 3D-Morphologie von polymerbasierten Batterieelektroden mittels Computersimulation ermöglicht. Insbesondere führt die 3D Simulation von Elektrodenstrukturen zu empirisch hergeleiteten Formeln, die transportrelevante Kenngrößen der 3D-Morphologie durch Fabrikationsparameter ausdrücken, also zu sogenannten Fabrikation-Mikrostruktur-Beziehungen. Die Kombination von stochastischer Struktursimulation mit der numerischen Simulation elektrochemischer Prozesse der AG Carraro führt außerdem zu Formeln, durch die elektrochemische Kenngrößen mittels morphologischer Kenngrößen ausgedrückt werden, d.h. zu Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen. Insgesamt werden so durch die Kombination von 3D Bildgebung mit modellbasierter 3D Simulation Strukturierungsempfehlungen generiert, die das Design von polymerbasierten Batterieelektroden mit optimierter elektrochemischer Performanz unterstützen.
Das Projekt "Moeglichkeiten der Ascheverwertung von Hackschnitzel- und Rindenfeuerungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Grundlagen der Verfahrenstechnik und Anlagentechnik durchgeführt. This project aims at the characterization of ashes from biomass combustion plants and possibilities of utilizing them in a sustainable way. In detail the following points are covered: Development of a combination of analytical methods, which guarantees the complete detection of nutrients and heavy metals in the complex matrix wood ash. Characterization (bulk density, surface structure) and chemical composition (concentration of plant nutrients, heavy metals and organic contaminants) of ashes from biomass combustion plants using bark, sawdust and wood chips as fuel. Calculation of material balances of biomass incinerators for inorganic elements (from the biomass fuel to the different ash fractions produced) in order to understand more about the influencing variables on these material fluxes. Research on possibilities of utilizing wood ash in a sustainable way (pot experiments and field trials with wood ash in agricultural land and in forests) - in collaboration with the Institute of Plant Growing and Plant Breeding at the University of Agriculture and Forestry in Vienna. The effects of wood ash as an additive in the agricultural compost production.
Das Projekt "Affordable building materials from recycled agricultural waste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau durchgeführt. Abundantly available agricultural residues are tested for their applicability as raw material for particleboard production. The effects of different parameters on the mechanical properties and the swelling behaviour are investigated.The agricultural waste in abundance in Northern Nigeria presents a major environmental challenge. Similarly waste plastic materials which are non-biodegradable form an environmental pollutant. The research is an attempt to identify, categorize this waste and specifically explore the possibility of producing composite building materials for diverse use. The materials produced are to be tested and used for thermal insulation, sound dampening, insulation and structural uses.Project aim: Production of composite panels from agricultural residues and characterisation of their properties. Comparison with EN standards for building materials and definition of possible fields of application.