Fachbereich Chemieingenieurwesen - fh-muenster.de · Die Themen der Diplom-Abschlussarbeiten sind...

2288..0044..22000066 -- 2200..0044..22000077

AAKKAADDEEMMIISSCCHHEESS JJAAHHRRBBUUCCHH FFaacchhbbeerreeiicchh CChheemmiieeiinnggeenniieeuurrwweesseenn

Bachelor-Studiengang (B.Sc.) Chemical Engineering

Diplom-Studiengang (Dipl.-Ing.) Chemieingenieurwesen

Master of Science (M.Sc.) Chemical Engineering

Vorwort: Das Studium an der Fachhochschule zeichnet sich durch besondere Praxisnähe aus. Das wird unter anderem deutlich durch das Praxissemester im auslaufenden Diplomstudien-gang und durch die Praxisphase im Bachelor-Studiengang. Auch die größeren Arbeiten, die die Studierenden anfertigen, ob es sich um Projekt-, Bachelor-, Diplom-, oder Master-Arbeiten handelt, entstehen in der Regel in engem Kontakt mit der Industrie oder zumeist direkt in den Unternehmen. Vielfach wird Praxis fälschlich als im Gegensatz zur Theorie stehend gesehen. Auf der einen Seite steht angeblich der vergeistigte, weltfremde Forscher in seinem Elfenbein-turm, auf der anderen Seite der hemdsärmelige Praktiker, der technische Lösungen fin-det, ohne sich um die Wissenschaft zu kümmern. Diese Sichtweise ist falsch. Eine wis-senschaftliche Theorie, die im Gegensatz zu praktischen Erkenntnissen steht, kann nicht richtig sein oder ist zumindest sehr erklärungsbedürftig. Eine Praxis, die den theoreti-schen Grundlagen entbehrt, bringt zumeist keine optimalen Lösungen und wird sich nicht so weiterentwickeln, wie es möglich wäre.

Beides muss zusammenkommen. Auf die Synthese kommt es an, auf die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse aus Theorie und Labor in der industriellen Praxis zur Verbesserung oder Neuentwicklung von Produkten und Verfahren. Genau dieser Praxis-bezug der Wissenschaft wird an der Fachhochschule Münster "University of Applied Sciences" groß geschrieben.

Wenn man die Übersicht der Diplom-, Bachelor- und Master-Arbeiten aus dem letzten Jahr sorgfältig betrachtet, erkennt man, dass praktisch jede diesen Bogen schlägt, und das, so meine ich, auf einem beachtlichen Niveau. Im vergangenen Jahr haben insgesamt 75 Studierende ihr Studium in den verschiedenen Studiengängen des Fachbereiches Chemieingenieurwesen erfolgreich abgeschlossen:

38 Absolventen im Diplom-Studiengang 4 Absolventen im Bachelor-Studiengang 26 Absolventen im Studiengang Master of Science Chemical Engineering 7 Absolventen im binationalen deutsch-polnischen Master-Studiengang

Die vorliegende Sammlung von Kurzfassungen der Abschlussarbeiten zeigt zum einen die Vielfältigkeit der Einsatzgebiete für Chemieingenieure und vor allem auch die Leis-tungsfähigkeit unserer Absolventinnen und Absolventen. Es wurden anspruchsvolle Themen aus Forschung, Entwicklung und Anwendung bear-beitet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind zum Teil von so großem Neuigkeitswert, dass sie zu Patenten, Veröffentlichungen in Fachzeitschriften und Beiträgen zu wissen-schaftlichen Tagungen geführt haben.

Die Themen der Diplom-Abschlussarbeiten sind den Lehr- und Forschungsschwerpunk-ten Instrumentelle Analytik, Biotechnologie, Angewandte Materialwissenschaft, Kunst-stofftechnologie, Chemische Verfahrenstechnik und Chemische Umwelttechnik zuzuord-nen. Im Bereich des Masterstudiums wird zwischen dem deutsch-polnischen Programm Mate-rialwissenschaften und dem Masterprogramm Chemical Engineering mit den Vertie-fungsrichtungen Applied Chemistry und Chemical Processing unterschieden. Statistik: 4 Studierende haben ihr Bachelor-Studium abgeschlossen. Den Diplom-Studiengang haben insgesamt 38 Studierende mit nachfolgend genannten Schwerpunkten abgeschlossen: 4 Instrumentelle Analytik 9 Kunststofftechnologie

8 Materialwissenschaft 10 Chemische Verfahrenstechnik 7 Biotechnologie

Das Masterstudium Chemical Engineering haben 26 Studierende absolviert (14 Chemical Processing und 12 Applied Chemistry). 7 Studierende haben das binationale Masterstu-dium abgeschlossen.

Ich hoffe, dass dieses Heft für unsere Absolventinnen und Absolventen eine schöne Er-innerung an ihren Studienjahrgang ist und immer mal wieder zur Hand genommen wird um alte Erinnerungen aufzufrischen, so dass auch der Kontakt zu unserem Fachbereich erhalten bleibt. Für alle anderen Leser mag dieses Büchlein dazu dienen, einen Überblick über die Aktivi-täten im Fachbereich Chemieingenieurwesen zu bekommen, und gegebenenfalls eine Anregung sein, die chemisch-technische Problemlösungskompetenz unseres Fachberei-ches zu nutzen. Steinfurt im April 2007

Prof. Dr.-Ing. Norbert Ebeling

Fachbereich Chemieingenieurwesen Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt Telefon: (0 25 51) - 9 62 - 1 93 Fax: (0 25 51) - 9 62 - 7 11 E-Mail: [email protected] Dekan: Prodekan: Prüfungsausschussvorsitzender: Prof. Dr.-Ing. Norbert Ebeling Prof. Dr. rer. nat. Prof. Dr. rer. nat. Hermann Büttner Andreas Weiper-Idelmann Lehrkörper: Lehrgebiet: Altenburg, Horst, Prof. Dr. rer. nat. (i.R.) Anorganische und Analytische Chemie

Bliefert, Claus, Prof. Dr. rer. nat. Umweltchemie

Bredol, Michael, Prof. Dr. rer. nat. Physikalische Chemie

Büttner, Hermann, Prof. Dr. rer. nat. Organische Chemie und Biochemie

Dettmann, Peter, Prof. Dr.-Ing. Technische Chemie und Chemische Verfahrenstechnik

Ebeling, Norbert, Prof. Dr.-Ing. Chemische Verfahrenstechnik, Wärme- und Strömungs- lehre, Apparatekunde, Chemische Umwelttechnik Janßen, Anton, Prof. Dr. rer. nat. (i.R.) Analytische Chemie, Instrumentelle Analytik

Jordan, Volkmar, Prof. Dr.-Ing. Technische Chemie

Jüstel, Thomas, Prof. Dr. rer. nat. Anorganische Chemie und Angewandte Materialwissenschaften Korff, Richard, Prof. Dr.-Ing. Technische Chemie

Kreyenschmidt, Martin, Prof. Dr. rer. nat. Instrumentelle Analytik, Kunststoffanalytik, Spektreninterpretation Kynast, Ulrich, Prof. Dr. rer. nat. Anorganische Chemie und Materialwissenschaften

Lieck, Günter, Prof. Dr. rer. nat. (i.R.) Anorganische, Analytische Chemie

Lorenz, Reinhard, Prof. Dr. rer. nat. Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie Pott-Langemeyer, Martin, Dr.-Ing. Mathematik

Schlitter, Klaus, Prof. Dr. rer. nat. Physikalische Chemie, Instrumentelle Analytik

Weiper-Idelmann, Andreas, Prof. Dr. rer. nat. Organische Chemie, Elektrochemie

Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten

Student Vorname

Student Name Diplom Thema Diplom

Referent Firma Adresse

Seite

Jörg Bohle Optimierung einer automatisierten Abdampfapparatur für die Analyse hochreiner Chemikalien mittels ICP-MS

Prof. Dr. Janßen

Honeywell Specialty Chemicals GmbH

1

Hendrik Bußkamp Detection of Rare Earth Impurities in the Host Lattices Gd2O3 and Gd2O2S by Spectral Characterisation

Prof. Dr. Jüstel Philips GmbH 2

Xinhuan Cui Dimerisierung unterschiedlich substituierter Bromphyridine

Prof. Dr. Büttner

Fachhoch-schule Münster

3

Elodie Froment Untersuchung der Sonnenschutzcremebeständigkeit von Polyurethan-Softcoats -Arbeit unterliegt der Geheimhaltung-

Prof. Dr. Bredol OFG Analytik GmbH

4

Andrea Danieli Basic-Engineering Studie zur Auslegung eines kontinuierlichen Kristallisationsverfahrens in drei Ausführungen

Prof. Dr. Jordan Degussa AG 5

Hasan Kopmaz Emissionsverhalten von Naturfasern und naturfaserverstärkten Compound

Prof. Dr. Lorenz Faurecia Innenraum Systeme GmbH

6

Carina Dreher Pfropfcopolymerisationen und Ligand-Kopplungsversuche an mikroporösen Polyamid-6 Membranen

Prof. Dr. Büttner

MAT Adsorption Technologies

7

Dominik Pabst Entwicklung von gewichtsreduzierten Spezialschleifsteinen für kupferbeschichtete Druckwalzen

Prof. Dr. Lorenz IGP GmbH 8

Atilla Özcelik Verwendbarkeit von PUR-Gießharzen zur Herstellung von Verformhilfen zur Fensterfertigung

Prof. Dr. Lorenz Elastogran GmbH

9

Nicole Venker Erstellung einer Charakterisierungsplattform der immobilisierten Lipase B aus Candida antarctica

Prof. Dr. Jordan Degussa AG 10

Suzana Stojkoska Alternative Monomere für repulpierbare Haftklebemassen

Prof. Dr. Lorenz tesa AG 11

Aron Urbatsch Synthesis and Characterisation of novel bimetallic Rare earth complexes of 8-hydroxyquinoline

Prof. Dr. Kynast Labor für anorganische Chemie

12

Harald Trattnig Einflussfaktoren für die Rekristallisation von PZT-Fasern Im Mischkristallsystem PZT-PT

Prof. Dr. Altenburg

Fraunhofer Institut KF 3

13

Philipp Bussmann Beurteilung des Zustands von zeitstandbeanspruchten Komponenten aus ferritischen und autenitischen Stählen mit einer Beanspruchungsdauer oberhalb 300.000 Betriebsstunden

Prof. Dr. Jordan

Degussa AG, Marl

14

Herve Patrice

Ngbwa Ndoki

Entwicklung einer Methode zur Untersuchung von Oxidationsinhibitioren in Betriebsölen

Prof. Dr. Volkmar Jordan

RWE Power AG

15

Christian Egbers UNIFORMITY IMPROVEMENTS FOR THE 3 U222 PASSENGER TIRES IN MIXING AND EXTRUDING

Prof. Dr. Jordan Continental Tire North America, INC.

16

Isabelle Sebastien Entwicklung enantioselektiver Synthesen von optisch aktiven Aminen und Alkoholen mit Biokatalysatore

Prof. Dr. Büttner

Degussa AG 17


Student Vorname

Student Name

Diplom Thema Diplom Referent Firma Adresse Seite

Bianca Maria

Pohl Synthese und Charakterisierung Eu2+-dotierter Verbindungen aus dem System Ca3N2-AIN-SI3N4“

Prof. Dr. Kynast OSRAM GmbH

18

Sabeeth Srikantharajah

Planung und Bau einer Membranprüfan-lage zur Erfassung und Auswertung qualitätsrelevanter Parameter“ - Messung und Vergleich von Wickel- und Taschenmodulen

Prof. Dr. Dettmann

Borsig Membrane Technology GmbH

19

Marcel Sieme Galvanische Chrom-Multilayerschichten für Verschleißschutzanwendungen

Prof. Dr. Bredol

Robert Bosch GmbH

20

Tobias Lukas Einfluss der Überexpression von Citratsynthase und Isocitratlyase auf den TCA- und Glyoxylatstoffwechsel rekombinanter Escherichia coli-Stämme

Prof. Dr. H. Büttner

Forschungs-zentrum Jülich GmbH

21

Thorsten Stresewski Untersuchung von verschiedenen Leitfähigkeitsstufen an einem online-prozessfähigen Kunststoff, hinsichtlich seiner Lackierfähigkeit im Vergleich zu Stahl, bei der BASF Coatings AG

Prof. Dr. Lorenz BASF Coatings AG

22

Alexa Wiemann Einflussfaktoren auf die Stabilisierung von Aluminium in Wasserlacken

Prof. Dr. U. Kynast

BASF Coatings AG

23

Xiang Xiao Einfluss der Applikations- und Klimabedingungen auf das Abdunstverhalten der eingesetzten Lösemittel in Metallic-Basislacksystemen und dessen Einfluss auf die Bildung von Nadelstichen

Prof. Dr. Jordan BASF Coatings AG

24

Christian Holtel Prozessoptimierung und Simulation von Clausanlagen mit Sauerstoffanreicherung

Prof. Dr. Korff Deutsche BP AG

25

Matthias Freese Untersuchung zur Klärung und Minderung von Geruch in SMC-Formteilen

Prof. Dr. Lorenz DSM Composite Resins GmbH

26

Christoph Pieper Konzeptentwicklung und Grundlagenplanung für die Integration der Bioethanolherstellung einschließlich der Schlempenutzung in das geplante Bioenergiekraftwerk beim Werk der Emsland-Group in Emlichheim

Prof. Dr. Jordan AgRo-Energie GmbH & Co. KG

27

Viktoria

Zigankov Herstellung eines Calciumcarbonat-Präzipitats (Calcit) aus Branntkalk (Wasserfeinkalk) im Labormaßstab und Umsetzung dieses Verfahrens zu einer Produktionsanlage

Prof. Dr. Dettmann

Labor für Chemische Umwelttechnik

28

Jurij

Jakobi In-situ-Funktionalisierung von metallischen Nanopartikeln beim Femtosekunden-Laserstrahlabtragen in Flüssigkeit

Prof. Dr. Bredol Laser Zentrum Hannover e.V

29

Annika Furche Entwicklung und Validierung einer ICP-MS-Methode zur Bestimmung von Brom, Kalium und Eisen

Prof. Dr. Kreyenschmidt

FH Münster Labor Instrumentelle Analytik

30

Nelli Buchhorn Entwicklung einer HPLC- Methode für die Bestimmung von organometallischen Aluminiumtriacrylaten und bei dessen Synthese anfallenden Nebenkomponenten.

Prof. Dr. Schlitter

Sasol Solvents Germany GmbH, Moers

31


Student Vorname

Student Name

Diplom Thema Diplom Referent Firma Adresse Seite

Jörn Riesenbeck Modifizierung von Polypropylen zur Herstellung von Dünnwandartikeln im Spritzgussverfahren

Prof. Dr. Lorenz Pöppelmann GmbH & Co. KG, Lohne

32

Heiner Seggert Maßnahmen zur Minderung der Queck-silberkonzentration im Abwasserschlamm des Kraftwerkes Ibbenbüren“

Prof. Dr. Jordan RWE Power AG, Ibbenbüren

33

Alexander Froesch Explorative Suche nach neuen Wirtsgittern und Aktivatoren für Anwendungen in PET-Maschinen

Prof. Dr. Jüstel Philips Forschungs-laboratorien GMBH Aachen

34

Ulrike Adams Entwicklung einer Methode zur Bestimmung von Additiven in Kunststoffen


Uponor 35

Yvette Szczasny Charakterisierungsverfahren für organophile

Nanofiltrationsmembranen in höhermolekularen Lösungsmittelsystemen


Degussa AG, Marl

*)

Torsten Hoffmann Synthese und Charakterisierung von Rutheniumkomplexen für den Einsatz als Matrixsubstanz im MALDI / SELDI - MS

Prof. Dr. Th. Jüstel

Philips Research Laboratories Aachen

*)

Marco Basche Beeinflussung des Gleichgewichts einer enzymatisch katalysierten Veresterung durch Entzug des Reaktionswassers mit Hilfe von Superabsorber und alternativen Sorptionsmitteln

Prof. Dr. V. Jordan

Labor für Chemische Verfahrenstechnik

*)

*) Kurzfassung liegt nicht vor


Vorname Name Thema der Bachelor-Arbeit FH Betreuer Firma Seite Sebastian Steffen Hochtemperatur-UP-Harze für das

SMC- und BMC-Verfahren

Prof. Dr. Lorenz Labor für Kunststofftech-nologie und Makromole-kulare Chemie

B.Sc. 1

Edwige Nana Vergleich der Ethylacetattechnologie mit und ohne Reaktivdestillation

Prof. Dr. Jordan Labor für Chemische Verfahrenstechnik

B.Sc. 2

Katja Wollny Einsatz eines Superabsorbers zur Entfernung des Reaktionswassers bei einer enzymatischen Veresterung

Prof. Dr. Jordan Cognis, Düsseldorf

B.Sc. 3

Stephanie Möller Sub-µm-Granatleuchtstoffe für pcLED-Anwendungen

Prof. Dr. Jüstel Merck KGaA Pigments R&D Darmstadt

B.Sc. 4


Vorname Name Thema der MASTER-ARBEIT FH Betreuer Firma Seite Ralph Beckmann Einbringen flüssiger Medien in pulverförmige

Werkstoffe

Prof. Dr. Lorenz Degussa AG Marl

M.Sc. 1

Bernard

Brenya-Boateng

DEVELOPMENT OF A KINETIC MODEL FOR THE ESTERIFICATION REACTION BETWEEN OCTANOIC ACID AND ETHANOL

Prof. Dr. Korff Labor für Chemische Verfahrenstechnik

M.Sc. 2

Jatuporn

Salaklang Development of a Lectin-Affinity Chromatography for the Downstream Processing of Influenza A Virus Vaccines

Prof. Dr. Büttner

Max Planck Institute Magdeburg

M.Sc. 3

Kedar

Deshpande

Quantification of Influenza Virus Hemagglutinin (HA) by Reversed Phase – High Pressure Liquid Chromatography (RP-HPLC) method

Prof. Dr. Jordan Max Planck Institute Magdeburg

M.Sc. 4

Oylum

USAR Catalytic Oxidation of VOCs And Determination of Heat & Mass Transfer Mechanism of the System

Prof. Dr. Peter Dettmann

Labor Chemische Umwelttechnik

M.Sc. 5

Nilesh

Kothale Inorganic/Organic Composite Membranes for Direct Ethanol Fuel Cell

Prof. Dr. Jordan Fraunhofer Institute Stuttgart

M.Sc. 6

Mark Vorsthove Herstellung von nanoskaligen YAG:Ce Leuchtstoffen mit Hilfe der Glycothermalsynthes

Prof. Dr. Kynast FH Münster M.Sc. 7

Juan Fernando

Carvajal Guerra

A KINETIC STUDY ABOUT THE SILICA-SILANE REACTION

Prof. Dr. Richard Korff

Degussa AG Köln

M.Sc. 8

Maik Lachmuth Neue maßgeschneiderte Polyurethan (PUR)-Werkstoffe für den Lärmschutz und die Schwingungsdämpfung im Nieder-temperaturbereich

Prof. Dr. Lorenz FH Münster M.Sc. 9

Erkan Vakkas

Mutlu Vapour phase Synthesis of a Oxide nanoparticle


BASF AG M.Sc. 10

Arnaud

Concord Moderne Klebtechniken und Schweißverfahren für Halter und Befestigungssysteme

Prof. Dr. Lorenz EADS München GmbH

M.Sc. 11

Lawrence

Nti ADSORPTION OF TENSIDES IN WASTE WATER

Prof. Dr. Dettmann

Labor für Umwelt und Technik

M.Sc. 12

Miriam Florack Langzeitverhalten und biologischer Abbau von Biodiesel- und Mineralöldieselgemischen in Leichtflüssigkeitsabscheidern

Prof. Dr. Korff Labor für Wasser-, Abwasser- und UmwelttechnikFH Münster

M.Sc. 13

Shantanu Dudhewar Comparative study on Melt compounding of different Nanoparticles in Thermoplastics

Prof. Dr. Dettmann

Fraunhofer Institut, Oberhausen

M.Sc. 14


Vorname Name Thema der MASTER-ARBEIT FH Betreuer Firma Seite José Pablo

Toro Sierra Entwicklung einer Laborpilotanlage für die Produktion von Calciumcarbonatpräzipitat (Calcit) und deren Umsetzung auf den Industriemaßstab

Prof. Dr. Dettmann

Labor für Chemische Umwelttechnik Steinfurt

M.Sc. 15

Felix Niehoff Rheological behaviour of slurries used for the production of lithium – ion battery electrodes.

Prof. Dr. Jordan Degussa GmbH, Hanau

M.Sc. 16

Schwan

Hosseiny Entwicklung einer Methode zur Extraktion von den Triterpenen Oleanolsäure und Ursolsäure aus Salvia Triloba

Prof. Dr. Jordan FH Münster Steinfurt

M.Sc. 17

Peter Schneider Entwicklung einer analytischen Methode zu Trennung der pentacyclischen Triterpensäuren Oleanolsäure und Ursolsäure mittels High Performance Liquid Chromatographie (HPLC)

Prof. Dr. Jordan FH Münster Steinfurt

M.Sc. 18

Minfeng Fei Dynamic simulation and control of a dividing wall column

Prof. Dr. Jordan FH Münster, Steinfurt

M.Sc. 19

Christian Mans Kunststoffanalytik mit der RFA Herstellung und Charakterisierung von Einzelelementstandards zur Ermittlung und Korrektur von Matrixeffekten


FH Münster, Steinfurt

M.Sc. 20

Oliver Buttler

Migration behaviour of stabilisers out of PE pipes



M.Sc. 21

Ramesh Babu

Alapati Literature survey of heat transfer through insulated rewall

Prof. Dr. Dettmann


*)

Feng Chen Entwicklung eines monomeren Bindersystems mit UV-Härtung

Prof. Dr. Lorenz

*)

Erdal Saglam Untersuchung zur Biokatalyse in ionischen Flüssigkeiten

Prof. Dr. Büttner

Goldschmidt GmbH, Essen

*)

Shahbaz Naeem Downstream Processing of Lactic Acid Prof. Dr. Jordan Degussa GmbH, Marl

*)



Vorname Name Thema der MASTER-ARBEIT

im deutsch-polnischen Studiengang FH Betreuer Firma Seite

Edyta Burda Die Optimierung der McMurry Reaktion für die industrielle Anwendung

Prof. Dr. Weiper-Idelmann

Cognis GmbH, Düsseldorf

dpMSc 1

Krzysztof Bargiel

Einarbeitung eines CONE-Calorimeters. Ermittlung von Einflussgrößen bei der Herstellung und Abprüfung von GFK Prüfkörpern auf die Messergebnisse der CONE-Calorimeterprüfung”

Prof. Dr. Lorenz BÜFA Reaktionsharze GmbH, Rastede

dpMSc 2

Krzysztof Kanawka Ultrastructural Deformation in the Fibrillar Matrix of Demineralised Bone

Prof. Dr. Bredol Max Planck Institute of Colloids, Potsdam

dpMSc 3

Michal Jablonski Investigation of ohmic contacts to p-type GaN Prof. Dr. Jüstel Philips Research Eindhoven

dpMSc 4

Katarzyna Mocniak Investigation of optical properties of cubic host Lattices doped by Pr3+ and Tb3+”

Prof. Dr. Jüstel Philips Research Aachen

dpMSc 5

Marcin Godlewski, Composites from nanosized silica, luminescent complexes and silica

Prof. Dr. Bredol Politechnika Slaska, Katowice

*)

Szymon Dutczak Super High-Flux Membranes Prof. Dr. Jordan Gambro GmbH, Hechingen

*)


1

OOppttiimmiieerruunngg eeiinneerr aauuttoommaattiissiieerrtteenn

AAbbddaammppffaappppaarraattuurr ffüürr ddiiee AAnnaallyyssee

hhoocchhrreeiinneerr CChheemmiikkaalliieenn mmiitttteellss IICCPP--MMSS

In dieser Arbeit wurde

die Anreicherung von Spu-renelementen in hochreinen

Chemikalien unter verschie-denen Bedingungen mit Hilfe

einer automatisierten Ab-

dampfapparatur untersucht.

Das Thema dieser Diplomarbeit war die Optimierung einer automatisierten Abdampfapparatur für die Analyse hochreiner Chemikalien mittels ICP-MS – unter Anwen-dung der DIN 50451 – Teil 4. Diese Norm beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Massenanteile von 34 chemischen Elementen im Ultraspurenbereich von 10 – 1000 ng/kg in Reinstwasser mittels ICP-MS. Um in Pro-ben Elementgehalte, die unterhalb der Bestimmungs-grenze der ICP-MS-Methode liegen, statistisch sicher messen zu können, werden die Proben einer Anreiche-rung durch Abdampfen der Probenmatrix unterzogen. Das Abdampfen kann unterhalb oder am Siedepunkt, entweder bis zur Trockne mit anschließendem Aufschluss des Rückstandes geschehen („Spuren-Matrix-Trennung“) oder bis zu einer analysierbaren Restmenge der Probe („Aufkonzentrierung“). Die Norm schreibt eine „Aufkon-zentrierung“ am Siedepunkt der jeweiligen Matrix bis zu etwa einem Zehntel der Ausgangsmasse vor. Die Anrei-cherungen von Spurenelementen sollten unter diesen Bedingungen mit der automatisierten Abdampfapparatur durchgeführt werden.

Diplomand: Jörg Bohle Hildebrandweg 36 48429 Rheine

Ort der Diplomarbeit: Honeywell GmbH Wunstorfer Str. 40 30926 Seelze Firmenbetreuer:

Dr. Wilhelm Blödorn

FH-Betreuer: Prof. Dr. A. Janßen

Daraufhin wurden Anreicherungen von synthetischen Proben (Reinstwasser mit Dotierung) und anderen Chemikalien durch Abdampfen durchgeführt. Das Ab-dampfen der Proben geschah hierbei entweder bis zur Trockne oder die Proben wurden bis zu einer Restmen-ge aufkonzentriert. Die Proben wurden anschließend mit dem ICP-MS auf Elementgehalte analysiert und unter Berücksichtigung des Grades der Anreicherung („Anrei-cherungsfaktor“) ausgewertet. Es zeigte sich in allen Versuchsergebnissen („Wiederfindungsraten“), dass einige Elemente durch Kontaminationen während des Anreicherungsprozesses oder Interferenzen bei der Messung mit dem ICP-MS gestört waren. Zusätzlich bereitete die Bestimmung mancher Elemente Probleme durch den nicht quantitativen Aufschluss des Rückstan-des nach Eindampfen zur Trockne („Spuren-Matrix-Trennung“). Andere Elemente hingegen, die weder durch Kontaminationen oder Interferenzen noch durch die Aufschlussprozedur gestört waren, zeigten gute Ergebnisse. Diese Ergebnisse bestätigten die prinzipiel-le Funktionalität der Anlage.

2

Detection of Rare Earth Impurities in

Rare Earth Oxides and Rare Earth Ox-

isulfides by Spectral Characterisation

Ziel der Arbeit war es Emissionsban-den zuzuordnen, die von Selten-Erd-Verunreinigungen in Selten-Erd-Oxiden und Selten-Erd-Oxisulfiden herrühren.

Während meiner Diplomarbeit habe ich mich intensiv mit Selten-Erd-Verbindungen und deren Kationen beschäf-tigt. Das Wissen aus den Vorlesungen der angewandten Materialwissenschaften fand praktische Anwendung in der Diplomarbeit und war die ideale Grundlage zu Be-ginn. Dies gilt insbesondere für die verschiedenen Synthese- und Charakterisierungsmethoden von Phosphoren. Sel-ten-Erd-Oxide und Selten-Erd-Oxisulfide haben Bedeu-tung in zahlreichen Applikationen und lassen sich auf verschiedene Weisen herstellen. Während meiner Dip-lomarbeit hatte ich die Gelegenheit verschiedene Selten-Erd-Phosphore auf unterschiedlichen Synthesewegen präparieren zu dürfen. Mittels Röntgenpulverdiffraktometrie wurden die Produkte auf Phasenreinheit überprüft. Das Röntgendiagramm wurde nach der Rietveld-Methode verfeinert und an-schließend mit Referenzkarten bekannter Kristallstruktu-ren verglichen. Die Produkte wurden außerdem mittels optischer Spekt-roskopie charakterisiert. Dazu gab es eine intensive Ein-arbeitung in den apparativen Aufbau der Messanlage und in den Ablauf der Messungen an sich.

Diplomand: Hendrik Bußkamp Tieker Damm 2a D-48599 Gronau

Ort der Diplomarbeit: Philips Forschungslabora-torien GmbH Weißhausstraße 2 D-52066 Aachen Firmenbetreuer:

Prof. Dr. Cornelis Ronda FH-Betreuer:

Prof. Dr. Thomas Jüstel

Um die Messergebnisse korrekt interpretieren zu kön-nen, bedurfte es einem ausgeprägten, theoretischen Hintergrund, um das Handwerkszeug wie z.B. das so genannte „Dieke-Diagramm“ verstehen und anwenden zu können. Mit Hilfe der Termsymbolik und dem „Dieke-Diagramm“ war es nun möglich die Emissionsbanden von Selten-Erd-Kationen zuzuordnen. Selten-Erd-Kationen haben je nach Ion, ein äußerst spezifische und charakteristi-sche Emissionsbanden. Eine intensive Literaturrecherche begleitete diese Ar-beit. Zusammenfassend möchte ich sagen, dass die Zuord-nung von Emissionsbanden von Selten-Erd-Kationen in Selten-Erd-Oxiden und Selten-Erd-Oxisulfiden erfolg-reich war.

3

SSyynntthheessee uunntteerrsscchhiieeddlliicchh ssuubbssttiittuuiieerrtteerr BBrroommppyyrriiddiinnee

Ziel der Arbeit war es, ein Verfahren zur Herstellung Brom-substituierter Bipyridi-ne mit unterschiedlich substi-tuierten Pyridinen als Aus-gangsverbindungen zu ent-

wickeln.

Die mit Raney-Nickel katalysierte Dimerisierung

Brom-substituierter Pyridine zu Brom-substituierten

Bipyridinen erwies sich im Zuge der Arbeit als sehr

schwierig.

Es ist nicht gelungen, Brom-substituierte Bipyridine

ausschließlich mittels Raney-Nickel als alleinigem

Katalysator zu synthetisieren. Unter diesen Bedin-

gungen wurden aus 2-Brompyridin und 3-

Brompyridin 2,2- sowie 3,3-Bipyridine hergestellt.

Durch den Einsatz von verschiedenen Substanzen

als Co-Katalysator wurden aus 2-Brompyridin und

3-Brompyridin primär Tripyridin und Bipyridin her-

gestellt. Aus 2,6-, und 3,5-Dibrompyridin wurden

Dibrom-substituierte Bipyridine hergestellt.

Diplomandin: Name: Xinhuan, Cui Straße: Gescherweg 84 48161 Münster

Ort der Diplomarbeit: FH -Münster Abteilung Steinfurt Straße: Stegerwaldstrasse 39 48565 Steinfurt Firmenbetreuer: Dr. Ulrich Baurmeister Membrane Adsorption Technologies 63785 Obernburg FH-Betreuer: Prof. Dr. Hermann Büttner

Durch den Einsatz von destilliertem Was-

ser/MeOH, NaOH und Raney-Nickel als alleinigem

Katalysator wurde aus 2,6-Dibrompyridin 2,2-

Bipyridon hergestellt.

Bei der Anwendung von Raney-Nickel als Kataly-

sator für die Synthese von Brom-substituierten

Bipyridinen muss die leichte Abspaltung der Br-

Gruppe vom Pyridin und die Bildung von Ni bzw.

Al-Komplexen mit Bipyridinen berücksichtigt wer-

den. Die möglichen Komplexverbindungen waren

sehr fest und konnten voneinander nicht getrennt

werden.

Trotzdem ist die Kopplung von Bipyridinen mit

verschiedenen Katalysatoren in der Mikrowelle

sinnvoll, weil sie kostengünstig, einfach und nicht

zeitaufwendig ist.

4

UUnntteerrssuucchhuunngg ddeerr SSoonnnneennsscchhuuttzzccrreemmeebbeessttäännddiiggkkeeiitt

vvoonn PPoollyyuurreetthhaann--SSooffttccooaattss

Ziel der Arbeit war, geeig-nete Hochdruck- und Antiver-

schleiß-Additive auf Phosphor- Basis zu finden, welche zu

besseren Schmierleistungen sowie zu einer Kostensenkung

bei Stahl-Kaltwaltölen führen könnten.

In der Vergangenheit ist es bei ausgelieferten Auto-fahrzeuge über die Zeit häufig zu einer Verände-rung der Oberfläche von lackierten Bauteilen im Innenraum (Griffblenden, Tasten, Türzuziehgriffe u.ä.) gekommen. Als Ursache dieser Veränderun-gen wurde der Angriff von „Alltagschemikalien“ wie z.B. Hautcremes auf die Bindemittelmatrix der La-cke identifiziert. Erste Versuche wurden in der Ver-gangenheit durchgeführt. Die Analyse wurde aber nicht zu konsequenten Ergebnissen im Hinblick auf die chemischen Veränderungen geführt. Im Mittel-punkt standen so genannte „Soft-Lacke“, die sich durch eine sehr weiche Oberfläche im Gebrauch abzeichnen. Als Verfahrenanalysen wurden Lichtmikroskopie und Infratrotspektroskopie eingesetzt. Beim Infrarotspektroskopischen Verfahren wird die zu untersuchende Probe in Kontakt mit einem Kris-tall gebracht, durch den die Infrarotstrahlung in Reflexion geleitet wird. Dadurch tritt der Infrarot-strahl in Wechselwirkung mit der Probenoberfläche, die mit dem Kristall in Kontakt steht.

Diplomandin: Elodie Froment 170 Clos des Gelinottes F 74800 St Pierre , France

Ort der Diplomarbeit: OFG-Analytik GmbH Firmenbetreuer:

Dr. Roger Dietrich

FH-Betreuer: Prof. Dr. Michael Bredol

Beim Durchgang durch die Oberfläche der zu un-tersuchenden Probe nimmt der IR-Strahl spektrale Informationen über die chemische Zusammenset-zung auf, die sich in Form charakteristischer Ab-sorptionen im Spektrum darstellen läßt. Die untersuchenden Substraten wurden mit der Sonnencreme und Einzelbestandteilen der Creme behandelt sowie der Lacksystem. Dieses Lacksys-tem wurde zuerst auf einen quellbaren organi-schen Subrat und dann auf einem neutralen mine-ralischen Substrat. Das Lacksystem wurde dann von einem Basislack ohne Füllstoffe und Additive ersetzt, um nähere Erkenntnisse über die chemi-sche Natur der Veränderungen zu gewinnen. Die erzielten Ergebnisse haben eine Erklärung an die chemische Reaktion die durch Behandlung stattgefunden hat. Es sind jedoch unvollständigen Ergebnissen und Erklärungen die durch einen anderen Analyseverfahren verbessert können.

5

Basic–Engineering Studie zur Ausle-gung eines kontinuierlichen Kristallisa-

tionsverfahrens in drei Ausführungen

Ziel der Arbeit war es, im Rahmen ei-ner Basic-Engineering Studie drei mögliche Kristallisationsverfahren

auszuarbeiten, auszulegen und im Anschluss verfahrenstechnisch und

wirtschaftlich zu bewerten. Um ab-schließend mittels einer Wirtschaft-

lichkeitsbetrachtung ein geeignetes

Verfahren auszuwählen.

In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Kristallisations-

verfahren zur Herstellung und Trennung zweier Salze im

Rahmen einer Basic-Engineering Studie ausgearbeitet

und ausgelegt. Anschließend erfolgte eine verfahrens-

technische und wirtschaftliche Analyse der verschiedenen

Anlagen.

Zunächst wurden die Grundlagen der technischen Kristal-

lisation und die Einflussgrößen der verwendeten Stoffsys-

teme dargestellt. Auf dieser Datenbasis wurden alle not-

wendigen Grundfließbilder und erweiterten Verfahrens-

fließbilder der verschiedenen Anlagen bzw. Varianten

erstellt. Anhand der Verfahrensfließbilder wurde eine

ausführliche Verfahrensbeschreibung angefertigt.

Im Anschluss hieran erfolgte die Erstellung aller notwen-

digen Massen- und Energiebilanzen für die unterschiedli-

chen Verfahrensvarianten. Die Ausarbeitung der Bilanzen

erfolgte in Anlehnung an gegebene Randbedingungen

der bestehenden Batch-Anlage.

Diplomand: Andrea Danieli An der Stadtmauer 7 48565 Steinfurt

Ort der Diplomarbeit: Degussa AG Paul-Baumann-Straße 1 45764 Marl Firmenbetreuer: Dipl.-Ing. A. Hengstermann FH-Betreuer: Prof. Dr. -Ing. V. Jordan

Nach der Bilanzierung erfolgte die Auswahl der geeig-

neten Maschinen und Apparate. Diese wurden im An-

schluss verfahrenstechnisch dimensioniert und das

notwendige Design festgelegt.

Nach erfolgter Dimensionierungen und Bilanzierungen

der Apparate und Maschinen wurden die Verfahrensva-

rianten auf deren verfahrentechnische Umsetzbarkeit

und Wirtschaftlichkeit analysiert.

Basierend auf dieser Analyse konnte eine Entscheidung

zur Auswahl des geeigneten Verfahrens getroffen wer-

den. Die Überführung des ausgewählten Verfahrens ist

mit einem geringen verfahrenstechnischen Risiko behaf-

tet und verfügt gleichzeitig über die beste Wirtschaftlich-

keit aller drei Verfahrensvarianten.

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Emissionsverhalten von Naturfasern und Naturfaser-PP-Compounds - Einfluss der Verarbeitungsparametern und Möglichkeiten zur Verminderung -

Ziel der Arbeit war es die Ergebnisse der Emissionsmessungen in Abhängigkeit von den Verarbeitungsparametern in der Auf-heizpresse (Verarbeitungstemperatur und Verweilzeit in der Vorheizpresse, sowie die Dichte des fertig gestellten Probenkörpers) an reinen Naturfasern (Flachs,- Kenaf,- und Hanffasern) sowie an flachsverstärkten Po-lypropylen festzustellen.

Naturfaserverbundwerkstoffe emittieren bei der Herstel-lung und Nutzung flüchtige organische Verbindungen (VOC). Auf die Emissionen der Werkstoffe können zahl-reiche Faktoren einen Einfluss ausüben. Hierzu gehören die Rohstoff (Additive, Polymere,... usw.) und die Verar-beitungsparameter. In dieser Diplomarbeit werden die Ergebnisse der Emissionsmessungen in Abhängigkeit von den Verarbeitungsparametern in der Aufheizpresse (Verarbeitungstemperatur und Verweilzeit in der Vorheiz-presse, sowie die Dichte des fertig gestellten Probenkör-pers) an reinen Naturfasern (Flachs,- Kenaf,- und Hanffa-sern) sowie an flachsverstärkten Polypropylen vorgestellt. Die Emissionsprüfungen werden nach analytischen „DIN 75201 B und VDA 275“und sensorischen „VDA 270“ Messverfahren durchgeführt. Alle Probekörper werden in einer Laborpresse in der A4 Größe DIN A4 zusammen-gepresst. Über die Herkunft und das Aufschlussverfahren der Naturfasern liegen keine Informationen vor Anhand den C2- und C3-Geruchsprüfungen (VDA 270) konnte gezeigt werden, dass die Naturfasern an sich eine hohe Geruchsintensität aufweisen und dass die gepress-ten Probekörper eine komplexe Geruchsproblematik darstellen. Dabei spielen die in Folge der thermischen Belastung auftretenden chemischen und physikalischen Veränderungen an Fasern eine große Rolle. Während die chemischen Veränderungen zu einer Zunahme der Ge-ruchsintensität führen, verursacht die Abnahme der Was-seraufnahmefähigkeit mit zunehmender Verarbeitungs-temperatur und Einwirkungsdauer in der Vorheizpresse sowie mit abnehmender Dichte des Bauteils eine Verbes-serung der Geruchsnote. Des Weiteren konnte durch die Geruchsprüfungen am flachsverstärkten Polypropylen festgestellt werden, dass die Geruchsintensität mit erhöh-ter Verarbeitungstemperatur und mit erhöhter Verweilzeit proportional zunimmt.

Diplomand: Hasan Kopmaz Tennesseeallee 28

/B201 76149 Karlsrhe

Ort der Diplomarbeit: Faurecia InnenraumSysteme GmbH Entwicklungszentrum Scheuerfeld

Industriestr. 5 D-57584 Scheuerfeld

Firmenbetreuer:

Dr. Peter Günther FH-Betreuer:

Prof. Dr. R. Lorenz

Abgesehen davon konnte durch die C2- und C3-Geruchsprüfungen an den verwendeten Versuchskör-pern nachgewiesen werden, dass Verbundwerkstoffe mit gemischten Naturfasern bzw. Deckvliesen keine bemerkenswerte Verbesserung der Geruchsnote erzie-len und dass das flachsfaserverstärkte Polypropylen zu kommerziellen Verwundwerkstoffen, welche in der Au-tomobilindustrie zum Einsatz kommen, konkurrenzfähig ist. Des Weiteren wurde festgestellt, dass man durch die Variierung der Flachs- bzw. Polypropylenfasern niedrige Fogging-Werte erzielen kann und dass das flachsver-stärkte Polypropylen gegenüber den glasverstärkten Polymere oder Polymerblens vergleichbare Fogging-Werte aufweisen. Zum Schluss wurde die Formaldehyd-Abgabe nach der Methode „VDA 275“ ermittelt. Durch diese Untersu-chungen konnte nachgewiesen werden, dass die Flachs,- Kenaf,- und Hanffasern gegenüber den Holzfa-sern bezüglich der Formaldehyd-Abgabe hervorragende Eigenschaften besitzen. Das flachsverstärkte Polypro-pylen zeigt bei allen Verarbeitungstemperaturen einen Formaldehydsgehalt von unter 0,5 ppm, die mit dieser Methode nicht auswertbar ist.

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PPffrrooppffccooppoollyymmeerriissaattiioonneenn uunndd LLiiggaanndd--KKoopppplluunnggssvveerrssuucchhee

aann mmiikkrrooppoorröösseenn PPoollyyaammiidd--66 MMeemmbbrraanneenn

Ziel der Arbeit war die Modifikation

von Polyamid-Hohlfasermembranen zur kovalenten Anbindung von Protein

A. Die Protein A-Affinitätsmembran soll zur Herstellung eines Immunglo-

bulin G-Adsorbers für extrakorporale Plasma-Behandlungen verwendet werden, da Protein A Immunglobulin G

(IgG) spezifisch bindet.

Die Aufgabenstellung war die Entwicklung eines Modifika-tionsverfahrens für Polyamid-Membranen zur Erniedri-gung der unspezifischen Adsorptionen von Proteinen, im Wesentlichen verursacht durch Ionenpaar- und hydro-phobe Wechselwirkungen des Polyamids, bei gleichzeiti-ger Aktivierung der Membran für die Anbindung des Proteins. In den Pfropfcopolymerisationen wurden die hydrophilen Monomere 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 2 Hydroxyethylacrylat (HEA) sowie die funktionellen, Amin-reaktiven Monomere N-Acryloxysuccinimid (NASI) und 4,4 Dimethyl-2-vinyl-2-oxazolin-5-on (VDMA) eingesetzt. Die beiden ausgewählten hydrophilen Monomere senken die unspezifischen Protein-Adsorptionen. Durch die funk-tionellen, Amin-reaktiven Monomere werden aktivierte Gruppen zur Anbindung von Protein A auf die Membran aufgebracht. Ethylenglycoldimethacrylat (EDMA), ein weiteres Mono-mer, wurde als Quervernetzer zugesetzt, um die Pfropf-ausbeute zu verbessern und somit mehr Amin-reaktives Monomer in die Polymerkette einzuführen.

Diplomandin: Carina Dreher An der Stadtmauer 7 48565 Steinfurt

Ort der Diplomarbeit: MAT Adsorption Techno-logies GmbH & Co. KG Glanzstoffstr. 1 63785 Obernburg Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. S. Stang FH-Betreuer:


Es wurde angenommen, dass mit zunehmender Kon-zentration an Amin-reaktiven Gruppen auf der Membran mehr Protein A gebunden werden kann und somit die hIgG-Kapazität größer ist. Zur Verringerung der Versuche bei maximalem Informa-tionsgewinn wurden statistische faktorielle Versuchsplä-ne aufgestellt. Die untersuchten Faktoren waren die jeweiligen Monomerkonzentrationen, die Temperatur der Polymerisationsreaktion, der pH-Wert des Immobili-sationspuffers sowie die Konzentration von Ethyldi-methylaminopropylcarbodiimid (EDAC) zur Quervernet-zung des Liganden (Protein A). Als Zielgrößen zur Beurteilung der Wirksamkeit des Modifikationsverfahrens wurden der Pfropfgrad, der Aktivierungsgrad, die Ligandendichte von Protein A sowie die statische hIgG-Kapazität untersucht.

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EEnnttwwiicckklluunngg vvoonn ggeewwiicchhttssrreedduuzziieerrtteenn SSppeezziiaallsscchhlleeiiffsstteeiinneenn ffüürr kkuuppffeerrbbee--sscchhiicchhtteettee DDrruucckkwwaallzzeenn

Für industrielle Schleifprodukte sind japanische Hersteller seit Jahren füh-rend auf dem Weltmarkt und bestim-men auch das Preisniveau. Daher war es Ziel eines deutschen Unternehmens durch diese Diplomarbeit einen Schleifstein zu entwickeln, der wett-bewerbsfähig ist und ein günstigeres Preisniveau gegenüber der Konkur-renz bieten kann. Die spezielle Anpas-sung der Schleifeigenschaften sollten dabei für die Druckindustrie vorge-nommen werden, die solche Schleif-steine zur Glättung von Walzen für das Tiefdruckverfahren einsetzt. Die erfor-derliche mittlere Rautiefe soll nach Abschluss des Schleifvorganges da-bei 20 µm nicht überschreiten, gleich-zeitig soll aber auch eine hohe Effekti-vität erreicht werden.

Grundsätzlich gibt es zwei Wege der Schleifsteinherstel-lung. Der erste führt über eine keramische Bindung, der zweite über eine Kunstharzbindung. Für den vorliegenden Anwendungszweck ist eine Kunstharzbindung vorzuzie-hen, da die Porosität des Steines eine wichtige Rolle im Schleifprozess spielt. Diese Porosität ist durch ein Auf-schäumen eines Kunstharzgemisches wesentlich einfa-cher zu erreichen als mit dem harten und dichten kerami-schen Material. Zudem bietet die geringere Dichte der kunstharzgebundenen Steine gegenüber den keramisch gebundenen Steinen sowohl ökonomische, als auch qualitative Vorteile. Die Kunstharzbindung bewirkt, dass der Schleifstein etwas weniger hart ist und das Schleif-korn während des Schleifprozesses etwas abgefedert wird. Dieses ist besonders wichtig um die geringe mittlere Rautiefe und damit die besonders hohe Oberflächengüte zu erreichen. Zudem bewirkt diese gefederte Lagerung, dass das Korn nicht so schnell rausbricht und somit die Lebensdauer des Steines insgesamt etwas länger ist. Für den kunstharzgebundenen Schleifstein ergibt sich somit ein Verbundmaterial aus der funktionellen Kompo-nente Schleifpulver, des Bindemittels sowie weiterer Additive, die eine weitere Verbesserung der Materialei-genschaften hervorrufen. Das Schleifpulver besteht aus Siliziumcarbid, Korund oder einer Mischung aus beiden, die je nach erwünschtem Effekt in unterschiedlichen

Diplomand: Dominik Pabst Vorländerweg 71 48151 Münster

Ort der Diplomarbeit: IGP GmbH Wierlings Busch 42 48249 Dülmen Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. Jürgen Große-Perdekamp

FH-Betreuer:

Prof. Dr. R. Lorenz

Korngrößen verwendet werden. Je feiner das Korn, desto höher wird die erhaltene Oberflächengüte, die Schärfe des Steines nimmt jedoch dabei etwas ab. Daher kommen meist zwei Schleifsteine parallel zum Einsatz, wobei der erste für das gröbere Vorschleifen, der zweite dann für das so genannte Finishing ange-wendet werden. Als Bindemittel bieten sich aufgrund der mechanischen Eigenschaften vor allem die Aminoplasten an, die durch Zugabe verschiedener Thermoplasten in ihren Eigen-schaften noch verbessert werden konnten. Thermoplas-ten mit schmierenden Eigenschaften können die Ober-flächengüte noch deutlich verbessern. Die Bindung des Schleifkornes im Stein erfolgt dabei zum größten Teil mechanisch und kaum durch chemi-sche Bindungskräfte. Eine Verstärkungswirkung durch Fasern lässt sich aufgrund des sehr hohen Füllstoffan-teils durch das Schleifkorn nur auf Kosten geringerer Schleifwirkung realisieren. Die Qualität der entwickelten Schleifsteine konnte in der Anwendung bei einer Druckerei getestet werden. Eine mittlere Rautiefe von 25µm ergab schon ein annähernd ideales Ergebnis und konnte sich mit der asiatischen Konkurrenz messen lassen.

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VVeerrwweennddbbaarrkkeeiitt vvoonn PPUURR--GGiieeßßhhaarrzzeenn zzuurr HHeerrsstteelllluunngg vvoonn VVeerrffoorrmmhhiillffeenn zzuurr FFeennsstteerrffeerrttiigguunngg

Ziel der Arbeit war die Untersu-chung der Fragestellung, ob und inwiefern die im Moment bei der Fa. Ventana, einem Hersteller von Fenstersonderformen aus Vreden, im Fertigungsprozeß eingesetzten Füllstäbe aus UHMW-PE durch Füllstäbe aus PUR-Gießelastomere ersetzt werden

können.

Die Ventana Gruppe ist ein führender Hersteller

von Fenstersonderformen aus Kunststoff (PVC) und

hat Niederlassungen in USA, Frankreich und

Deutschland. Gründet wurde die Ventana Deutsch-

land in Vreden im Jahre 1995. Ventana produziert

für die Kunststoff-Fensterhersteller die gesamte

Palette der Fenstersonderformen (Bögen, Bogen-,

Schrägfensterrohlinge, Schwingfester u. a. m.).

Ausgangspunkt dieser Diplomarbeit war die Unter-

suchung der Fragestellung, inwiefern sich die im

Moment bei der Fa. Ventana im Fertigungsprozeß

eingesetzten Füllstäbe aus UHMW-PE durch Füll-

stäbe aus PUR-Gießelastomeren ersetzen lassen.

Diese Füllstäbe dienen dazu, bei der Herstellung

von gebogenen Fensterformen während des Biege-

vorgangs die existierenden Hohlräume in den PVC-

Fensterprofilen in ihrer Geometrie zu erhalten.

Diplomand: Atilla Özcelik Gymnasium Str. 75175 Pforzheim

Ort der Diplomarbeit: Elastogran Gmbh Landwehrweg 49449 Lemförde Ventana Deutschland GmbH Max-Plank-Straße 48691 Vreden Firmenbetreuer: Dipl. Chem. Stéphane Bézard

FH-Betreuer:

Prof. Dr. Reinhard Lorenz

Die experimentellen Befunde führen zu folgendem

Fazit, dass das Ziel der Fa. Ventana, den Produk-

tionsprozess beim Biegen der PVC-Profile zu ver-

einfachen und damit Kosten zu sparen, sich mit

PUR-Gießelastomeren aufgrund der bei der Her-

stellung und beim Einsatz der PUR-Füllstäbe auf-

tretenden, nachteiligen Effekte offensichtlich nicht

erreichen lässt.

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Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, in verschiedenen Versuchsreihen zu ermitteln, welche Eigenschaften die

immobilisierte Lipase B von der Firma Novozymes A/S mit dem Handelsnamen Novozym 435 besitzt.

Diplomandin: Nicole Venker Holstener Weg 2 48499 Salzbergen

Degussa GmbH Goldschmidtstraße 100 45345 Essen Firmenbetreuer: Dr. Oliver Thum FH Betreuer Prof. Dr. V. Jordan

In Veresterungsreaktionen wurden verschiedene Alkohole mit Palmitinsäure und verschiedene Säuren mit 1-

Octanol umgesetzt. Die Aktivitäten wurden miteinander verglichen. Man kam zu dem Ergebnis, das die Säuren

stärkere sterische und elektronische Hinderungen erfahren als Alkohole.

Des Weiteren hat die Säurestärke bis zu einem pKa-Wert von 4,5 sehr negative Einflüsse auf die Aktivität des

Novo 435, da keine Aktivitäten >200 U/mg gemessen werde konnten.

In der zweiten Versuchsreihe wurde der KM-Wert für das Reaktionsgemisch der MM Synthese bestimmt. Es

wurde vermutet, dass die Unterschreitung der Substratkonzentration KM mit der gegen Ende immer langsamer

verlaufenden Reaktion zusammenhängt. Da der KM-Wert von Myristylmyristat bei 0,27 M liegt, deutet es darauf

hin, dass die Vermutung zutreffend ist.

In der dritten Versuchsreihe wurde versucht nachzuweisen, dass Tenside Desorbtion vom Immobilisat

hervorrufen.

Es wurde versucht den Proteingehalt von Novozym 435 vor und nach der Behandlung mit Tensiden mittels des

Bradford-Tests zu bestimmen. Da das Tensid ebenfalls eine Extinktion bei 595 nm hervorruft, musste ein

Lösungsmittel gefunden werde, dass das Tensid vom Enzym entfernt.

Es ist im Rahmen dieser Arbeit nicht gelungen das gesamte Tensid vom Novo 435 zu entfernen, daher wurden

die Versuche eingestellt.

Aufgrund der vorliegenden Daten kann außerdem vermutet werden, dass die verwendeten Lösungsmittel

ebenfalls zur Desorbtion vom Immobilisat beitragen.

Erstellung einer Charakterisierungsplattform der

immobilisierten Lipase B aus Candida antarctica

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AAlltteerrnnaattiivvee MMoonnoommeerree ffüürr

rreeppuullppiieerrbbaarree HHaaffttkklleebbeemmaasssseenn

Ziel dieser Arbeit ist es verschiedene Mo-nomere auf ihre Eignung als Comonomere für neue repulpierbare Haftklebemassen zu analysieren und zu bewerten. Als erstes werden die unterschiedlichen Monomere auf ihre Copolymerisierbarkeit getestet. Dieses erfolgt mit einer einfa-chen Testrezeptur. Das erfolgreich getes-tete Monomer wird schließlich durch eine Copolymerisation in ein Basispolymer einer repulpierbaren Haftklebemasse in-tegriert. Ist auch diese Polymerisation erfolgreich verlaufen, wird das erhaltene Polymer charakterisiert und anschließend mit Additiven wie zum Beispiel Weichma-cher und Vernetzer zu einer repulpierba-ren Haftklebemasse formuliert. Zum Schluss werden diese Haftklebemassen mit Hinblick auf eine Erhöhung der Alte-rungsstabilität auf gefüllten und gestri-chenen Papieren untersucht und bewertet.

Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es verschiedene Mono-mere auf ihre Eignung als Comonomere für neue repul-pierbare Haftklebemassen zu analysieren und zu bewer-ten. Zuerst wurde die Copolymerisierbarkeit der unterschiedli-chen Monomere in einer einfachen Testrezeptur ermittelt. Die erfolgreich getesteten Monomere wurden anschlie-ßend durch eine Copolymerisation in ein Basispolymer einer repulpierbaren Haftklebemasse integriert, welche nur einen geringen (Konzept 1) oder keinen Anteil (Kon-zept 2) an Acrylsäure aufwiesen. Durch die deutliche Reduktion der Acrylsäurekonzentration sollten die Wech-selwirkungen mit den im Calciumcarbonat enthaltenen Calciumionen geschwächt oder vermieden werden und somit zu einer Stabilisierung der klebtechnischen Eigen-schaften auf calciumhaltigem Papier führen. Nach der Charakterisierung der erhaltenden Copolymere wurden diese mit dem wasserlöslichen Weichmacher Polypropylenglykol (PPG) und weiteren Additiven zu einer repulpierbaren Haftklebemasse formuliert. Um den was-serlöslichen Weichmacher beim Tappi Test besser aus der Haftklebemasse entfernen zu können, und somit eine gute Repulpierbarkeit zu ermöglichen, wurden bei der Copolymerisation von Konzept 1 die funktionellen Mono-mere N-tertiär-Butylacrylamid (NTBAM), dieses besitzt die Eigenschaft Hydrogele zu bilden, und 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), welches dem dreidi-mensional geschwollen Netzwerk ermöglicht noch mehr Wasser in sich einzulagern, eingesetzt.

Diplomand: Suzana Stojkoska Hoogenhook 8 49809 Lingen

Ort der Diplomarbeit: Beiersdorf / tesa AG Quickbornstr. 24 20253 Hamburg Firmenbetreuer:

Dr. Kai Ellringmann FH-Betreuer:

Prof. Dr. R. Lorenz

Beim Konzept 2 wurde nur das funktionelle Monomer HEMA verwendet. Zur Überprüfung der klebtechnischen Eigenschaften wurden die hergestellten Haftklebemassen auf gefüllten und gestrichenen Papieren untersucht. Die Versuchsauswertungen der repulpierbaren Haftkle-bemasse aus Konzept 1 ergaben eine Verringerung der Nachvernetzung auf dem calciumhaltigen Papier. Zu-dem wurden durch den Einsatz der Copolymere NTBAM und HEMA die Anforderungen an die Repulpierbarkeit erfüllt. Bei der hergestellten Haftklebemasse aus Konzept 2 konnte auf Grund ihres übervernetzten Klebesystems und der Instabilität des Monomers 2-Dimethylaminoethylmethacrylat keine Verbesserung der klebtechnischen Eigenschaften gemessen werden. Auch die Anforderungen an die Repulpierbarkeit konn-ten mit diesem Konzept trotz Einsatz von HEMA nicht erfüllt werden. Daher kann abschließend gesagt werden, dass durch die Copolymerisation neue Monomere in ein Basispoly-mer einer repulpierbaren Haftklebemasse integriert werden können. Zudem ermöglicht der geringe Anteil an Acrylsäure eine deutliche Erhöhung der Alterungsstabili-tät auf einem Papier mit einem sehr hohen Anteil an Calciumcarbonat.

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SSyynntthheessiiss aanndd CChhaarraacctteerriissaattiioonn ooff nnoovveell bbiimmeettaalllliicc rraarree eeaarrtthh ccoommpplleexxeess ooff

88--hhyyddrrooxxyyqquuiinnoolliinnee

The reaction scheme used for the synthesis has previ-

ously been used to successfully synthesise some bi-

metallic complexes of oxine involving europium and

alkaline earth metals (e.g. Eu2Ca(Q)8 and Eu2Mg(Q)8).

These structures had been clarified by single crystal

XRD. The syntheses here were expanded on lantha-

num, gadolinium and terbium.

The results presented show that, concluded from pow-

der XRD, structurally analogous complexes of

Eu2Ca(Q)8 have been formed and various other com-

plexes of unknown structure. The luminescence prop-

erties of these compounds are similar to those of the

quinolinolate precursors which showed a luminescence

mainly in the green range of the visible range of the

light.

Diplomand:: Aron Urbatsch Losserstr. 46 48599 Gronau aron.urbatsch@gmx.

Ort der Diplomarbeit: FH Münster Labor für anorganische Chemie Fachbereich Chemieingenieurwesen Betreuer Fachhochschule:

Prof. Dr. Ulrich Kynast

It turned out that only the combinations containing

lanthanum and magnesium exhibited any lumines-

cence; this luminescence is shifted to shorter wave-

lengths and is of lower intensity.

Finally, the successful reaction scheme was applied on

other ligand systems. A reaction of europium-

thenoyltrifluouroacetone (Eu(ttfa)3) with magnesium-

thenoyltrifluouroacetone (Mg(ttfa)2) was attempted to

synthesise a bimetallic species. It has to be concluded

that this reaction was not successful due to problems

with the flux (1,2,4,5-tetramethylbenzene) involved in

the reaction scheme.

The aim of this diploma thesis was to synthesise and charac-terise novel hetero-bimetallic homoleptic complexes of 8-hydroxyquinoline (HQ, oxine). Special attention was to be paid to the luminescence properties of these com-pounds.

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„„EEiinnfflluussssffaakkttoorreenn ffüürr ddiiee RReekkrriissttaalllliissaattiioonn vvoonn

PPZZTT--FFaasseerrnn iimm MMiisscchhkkrriissttaallllssyysstteemm PPZZTT--PPTT““

Ziel der Arbeit ist die Herstellung und Gefügecha-rakterisierung von piezoelektrischen Bleizirkonatti-tanat (PZT) Fasern, die zur Ultraschallerzeugung und als Ultraschallwandler eingesetzt werden. Hierbei sollen durch Rekristallisation möglichst lange ( > 100 µm ) und dicke ( > 50 µm) einkristalline Abschnitte, die einen größeren Piezokoeffizienten d33 als entsprechendes polykristallines Material aufweisen, in den Fasern vorliegen. Die Einfluss-größen für das Einkristallwachstum sollen identifi-ziert werden.

Diplomand: Harald Trattnig Rathausstr. 1 64560 Riedstadt

Ort der Diplomarbeit: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) Neunerplatz 2 97082 Würzburg Institutsbetreuer: Dr. rer. nat. R. Krüger FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. H. Altenburg

Hierzu sollen PZT-Fasern mit einem Zr/Ti-Verhältnis von 0/100, 25/75 sowie 40/60 und einem Bleioxidüberschuss von z = + 0,04 über das Sol-Gel-Verfahren hergestellt werden. Die Fasern werden pyrolysiert und anschließend bei unter-schiedlichen Temperaturen und Puffersystemen (PZ/P, PZ/Z) gesintert. Durch die jeweiligen Sinterbedingungen werden unterschiedliche Gefüge in den PZT-Fasern erzeugt, die als Ausgangsmaterial für die Rekristallisation dienen sollen. Neben der Zusammensetzung (Zr/Ti-Verhältnis) und dem Ausgangsgefüge werden als weiterer Versuchsparameter bei der Rekristallisation unterschiedliche Gefäßgrößen und PZ/P-Puffermengen gewählt, um das PbO-Angebot in der Rekristallisationsatmospäre variieren zu können. Der Phasenbestand wird in pyrolysierten und gesinterten PZT-Fasern untersucht. Zur Charakterisierung der Korngefüge in pyrolysierten und gesinterten PZT-Fasern wird die Porosität und der mittlere Korndurchmesser bestimmt. Zudem werden in Gefügen rekristallisierter PZT-Fasern der mittlere Korn-durchmesser ermittelt. Als Ausgangsmaterial für die Rekristallisation wurden die Gefüge pyrolysierter und gesinterter PZT-Fasern charakteri-siert. Die mittlere Korngröße der pyrolysierten Fasern lag deutlich unter 1 µm. Die mittlere Korngröße nahm mit steigen-der Sintertemperatur bei PT (0/100) sehr stark zu, wohingegen sich das Korngrößenwachstum für PZT (25/75) ab-schwächte und für PZT (40/60) kaum ein Korngrößenwachstum beobachtet werden konnte. Das Vorliegen der Pe-rowskitphase wurde für sämtliche Proben bestätigt. Die Porosität nahm mit steigenden Sintertemperaturen und steigen-dem Zr/Ti-Verhältnis in den PZT-Fasern ab und lag zwischen 18,6 – 31,2 Vol-%. Je nach eingesetztem Ausgangsmaterial und PbO-Angebot im Rekristallisationsgefäß wurde ein sehr unterschiedliches Rekristallisationsverhalten beobachtet. Auch in insgesamt rekristallisierten Fasern sind Gefügebereiche feinkristallin geblieben. In diesen Bereichen stieg die mittlere Korngröße im Vergleich zu gesinterten PZT-Fasern um den Faktor 1,5 – 2,0 an. Einkristalle traten nur bei Rekristallisation im Aluminiumoxidkasten auf. In zuvor pyrolysierten und bei niedrigen Temperaturen vorgesinterten PT-(0/100) Fasern entstanden Einkristalle > 100 µm. Einkristalle zwischen 50 - 72 µm Faserlänge wurden in zuvor pyrolysierten und bei niedrigen Temperaturen vorgesinter-ten PZT-(25/75) Fasern ermittelt. In PZT (40/60) Fasern trat generell kein Einkristallwachstum auf. Die Rekristallisation im Aluminiumoxidschiffchen mit Pufferüberschuss wirkte sich nachteilig auf das Einkristallwachstum aus und führte zu groben, korallenartigen Körner. Für das Auftreten von Riesenkornwachstum wurden folgende Einflussfaktoren identifiziert: feinkörniges Ausgangsgefüge bei der Sinterung und Pyrolyse, d.h. niedrige Vorsintertemperaturen und eine dichte Faseranordnung bei der Rekristalli-sation fördern das Riesenkornwachstum. Die Porosität hatte keinen Einfluss auf das Riesenkornwachstum. Ein PbO-Überangebot aus der Rekristallisationsatmosphäre verhindert Riesenkornwachstum und führt zu homogenen, grobkör-nigen Gefügen. Ein höherer Ti-Gehalt in den Ausgangsfasern, d.h. ein Zr/Ti-Verhältnis ≤ 25/75, begünstigt Riesenkorn-wachstum. Für die PZT-Fasern mit einem Zr/Ti-Verhältnis von 40/60 konnte kein Riesenkornwachstum festgestellt wer-den. Zumindest bei PZT-Fasern mit einem Zr/Ti-Verhältnis von 25/75 kann man feststellen, dass Riesenkornwachstum durch lokal höheren PbO-Gehalt ausgelöst wurde.

Beurteilung des Zustands von zeit-standbeanspruchten Komponenten aus ferritischen und austenitischen Stählen mit einer Beanspruchungs-dauer oberhalb 300.000 Betriebsstun-den.

Ziel der Arbeitz war es, dass die Erfahrungswerte über fer-ritische und austenitische Werkstoffe im Bereich sehr ho-her Betriebszeiten vergrößert werden und dass Aussagen über die Restlaufzeiten des Kraftwerks ermöglicht werden. Im Rahmen der Diplomarbeit werden Recherchen ange-stellt über bereits aufgetretene Schäden, Untersuchungs-berichte vorangegangener Revisionsabstellung analysiert und insbesondere auch bei der stattfindenden Revisions-abstellung weitere zerstörungsfreie und zerstörende Prü-fungen an interessierenden Bauteilen des Kraftwerkes durchgeführt, analysiert und bewertet. Bei den zu untersu-chenden Werkstoffen handelt es sich überwiegend um die ferritischen Stähle 13CrMo44 und 10CrMo910 und um ver-schiedene warmfeste austenitische Werkstoffe wie X8CrNiMoVNb 1613 oder X3CrNiMoN 1713. Durch das hohe Alter, 40 Jahre und >300000 Betriebsstunden, erhofft man sich neue Erkenntnisse im Bereich der Werkstoffkunde über die ferritischen und austenitischen Stählen.

Kurzbeschreibung der Diplomarbeit:

Das während der Revision im Juni 2006 untersuchte Kraftwerk 2 Block 3 der Infracor GmbH, dass im überkritischen

Bereich mit über 300.000 Betriebsstunden betrieben wird, weißt keine besonderen Schäden auf, so das dieses

Kraftwerk noch ohne Bedenken weiter betrieben werden kann. Die Untersuchten Rohrleitungen und Schweißver-

bindungen aus den Materialien 13CrMo44, 10CrMo910 und X8CrNiNb1613 weisen keine besonderen Veränderun-

gen in ihrem Gefüge auf.

Während der Revision des Kraftwerkes begleitete ich die TÜV Kontrollen sowie die zerstörungsfreien Prüfungen. Es

wurden Prüfungen wie Innenbesichtigungen, Farb-Eindring-Prüfung, Utraschallprüfung, Aufweitungsmessungen

durchgeführt. Dem Kesselsystem wurden währenddessen Proben entnommen, um diese zerstörend zu prüfen. An

den Proben wurden von mir Härteprüfungen, Zugversuche sowie das Material auf sein Gefüge untersucht und be-

wertet

Diplomand: Bussmann Philipp Waltrup 124 48341 Altenberge

Ort der Diplomarbeit: Infracor GmbH Paul-Baumann-Straße 1 45772 Marl Firmenbetreuer: Dr. Herbert Krebs FH-Betreuer: Prof. Dr. –Ing. Volkmar Jordan

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Dieser Diplomarbeit entstand in Sommersemester 2006 im RWE Power

AG Hauptlabor in Frechen. In der vorliegenden Diplomarbeit wurde

eine Methode mit integrierter Probenvorbereitung zur Untersuchung von

Oxidationsinhibitoren in Betriebsölen aus dem Kraftwerksbereich, durch

Angabe von ihrer Masse und ihrem Inhitorgehalt in Gew.% entwickelt.

Das Verfahren basiert auf einer Flüssig-flüssig- Extraktion und einer

HPLC-Detektion. Zur Probenahme werden 5g Öl genau gewogen und

mit 3ml n-Hexan gemischt. Es wird eine 1-Stufen-Extraktion

durchgeführt und als Extraktionsmittel dient eine Lösung aus 80 Vol%

Acetonitril und 20 Vol% Wasser. Die Extraktion dauert ca. 30 Minuten.

Das Trennverfahren unter einem Gradientenverlauf und die Detektion

mit HPLC dauert 40 Minuten. Die mobile Phase besteht aus einer

Kombination von Acetonitril und Wasser. Durch eine interne Kalibrierung

mit Reinlösungen erhält man die Ausbeute der Extraktion. Eine

Kalibrierung über das gesamte Verfahren ergibt den Inhibitorgehalt (in

Gew.%) in dem Öl. Die Auswertung erfolgt durch manuelle Berechnung

und durch eine automatisch kontrollierte HPLC- Software. Die manuelle

Berechnung ergibt mit Hilfe von Formeln und den berechneten Flächen,

die Masse und den Inhibitorgehalt im Öl. Die Berechnung durch die

Software ergibt erst mit der Methode Ndoki_Arbeit ISTD die Ausbeute

und dann mit der Methode Ndoki_Arbeit1 mit Gew.%, den

Inhibitorgehalt in Gew.% im Öl. Zur Bestätigung der Ergebnisse werden

phenolische Inhibitorgehalte parallel mit einer IR-

Untersuchungsmethode verglichen. Die Methode steht als

Prüfanweisung im Hauptlabor RWE Power zur Verfügung.

Diplomand: Herve Patrice Ngbwa Ndoki Theresia von Wüllenweber str. 18 50169 Kerpen Ort der Diplomarbeit: Hauptlabor Sibylla/RWE Power AG PKT-C Dürener Straße 92 50226 Frechen Firmembetreuer: Dr. Klaus Poppe FH-Betreuer: Prof. Dr. Volkmar Jordan

Entwicklung einer Methode zur Untersuchung von Oxidationsinhibitoren

in Betriebsölen

Unitormity improvemenfs far t|te 3U222 pa$sengcr fires in mixing and ex-truding

Goal of this diploma thesis was toidentify the uniformity issues for 3specified tread tire types in mixing andextruding and research a way to pre'vent them. A secondary obiective wasan improvement of productivitY inmixing and extruding area without anyquality losses.

Description of work:Trials to reveal the effect of different Mooney viscosities,different tread lengths, different die layouts and differentadjustments on. extruder line on uniformity have beenmade. The research results have shown big uniformitydifferences by using different Mooney viscosities, treadlengths, die layout and extruder adjustments and a way torealize this consistent production has been researched.An optimized and consistent Mooney viscosity of 57, anoptimized tread length and an optimized die layout lead toa conected OE-yield for the U222 tires of 85.4%, which isan increase of 5.3Yo compared to the baseline. The wayto realize this Mooney viscosity was the choice of consis-tent mixer lines, to realize an exact build length, a cutlength increase of 0.2" and other smaller adjustmentshave been have been implemented and a face-relieveddie has been implemented to optimize die layout.For productivity optimization, the extruding parameterhave been adjusted and lead by reason of optimizedscrew temperature, banel temperature and screw speedto an output increase of 12.7% in extruding.

Diplomand;Christian EgbersMaffhlas-Ros e man n -Stra ße 549835 Wietmarschen

Location of Diploma lhesisContinental Tire Nofth America, Inc.11525 N. lL Hwy 142Mt. Vernon, Illinois, 62864

Local SupervisorProduction Manager Torsten Gehrmann

Referent:Prof. Dr.-lng. Volkmar Jordan

SSyynntthheessee ooppttiisscchh aakkttiivveerr AAllkkoohhoollee uunndd AAmmiinnee dduurrcchh eennzzyymmaattiisscchhee KKaattaallyyssee

In dieser Arbeit wurden biokatalytische Synthese-wege zur Herstellung von optisch aktiven Alkohol- und Amin-Verbindungen untersucht. Diese optisch aktiven Moleküle sind in der Industrie von großer Bedeutung, da die beiden Enantiomeren verschiedene Wirkungen haben können, wie zum Beispiel giftig oder nicht, süß oder bitter usw.. Diese Moleküle besitzen eine hohe Relevanz in verschiedenen Bereichen der Biochemie. Sie werden industriell als „Buil-ding Blocks“ für die Herstellung darauf basierender Produkte mit einem breiten Anwendungsspektrum vom Pharmabe-reich bis Feed- oder Food-Chemie, und Pflanzenschutz benutzt.

Die enantioselektive Synthese von optisch aktiven Alkoholen erfolgt durch Biotransformation ausgehend von Ketonen und ermöglicht eine theoretische maximale Aus-beute von 100%. Diese Synthesen erfolgen unter Verwen-dung eines Ganzzellkatalysators, der eine rekombinante Alkoholdehydrogenase, Glukosedehydrogenase und NAD(P)H als Cofaktor enthält. Dieses Regenerierungs-system des Cofaktors mit GDH und der Einsatz von Glukose erlaubt, die teure Komponente NAD(P)H in lediglich katalyti-schen Mengen einzusetzen. Aktivitätstests und Substratbreite wurden zuerst für verschiedene verfügbare Komponenten untersucht. Die am meisten verwendeten Substrate waren β-Ketoester zur Her-stellung entsprechender chiraler Alkohole.

Diplomand: Sebastien Isabelle Dachsweg 2 63457 Hanau

Ort der Diplomarbeit: Service Center Biocatalysis Degussa AG Rodenbacher Chaussee 4 63457 Wolfgang Hanau Firmenbetreuer:

Dr. Harald Gröger FH-Betreuer:


Ziel der Arbeit: In dieser Arbeit wurden Synthesen

von optisch aktiven Alkohol- und Amin-Verbindungen untersucht.

Als erstes Ziel wurden rekombi-

nante Hefe-ADHs (Alkoholdehydrogenase) im Zusammenhang mit GDH (Glukosede-hydrogenase), in Ganzzellkatalysatoren enthaltend, für die Herstellung von chira-len Alkoholen untersucht. Eine Prozess-optimierung wurde durchgeführt im Hin-blick auf eine wesentliche Verbesserung des Endumsatzs und der Enantioselektivi-tät dieser Herstellungsverfahren.

Darüberhinaus wurde die Synthe-

se von zyklischen chiralen Aminverbin-dungen durch enzymatische Race-matspaltung untersucht. Eine Optimie-rung des Prozesses wurde durchgeführt.

Zunächst wurden die guten Ergebnisse der Ak-tivitätstests in der Biotransformation überprüft und der beste Prozess für verschiedene Parameter wie Sub-stratkonzentration oder Glukose-Äquivalenz optimiert. Diese Optimierung führte nach 24 Stunden zu einem Endumsatz von 75% (mit NMR bestimmt) und einem ee-Wert von (R)-93%.

Die Synthese von optisch aktiven Aminen in

(S)-enantiomeren angereicherter Form erfolgte durch Racematspaltung mit Hilfe eines Enzyms. Eine Race-matspaltung erlaubt eine maximale theoretische Aus-beute von 50%, da nur eines von den beiden Enantio-meren in der Reaktion umgewandelt wird. Das verwen-dete Enzym in dieser Reaktion ist die Lipase CALB (Candida Antartica Lipase B), ein Enzym der Hydrolase-Klasse.

Diese Synthese wurde mit Literatur-Reaktionsbedingungen hinsichtlich des zyklische Amins, der Enzym-Menge, dem Acyldonor und dem verwende-ten Lösungsmittel verglichen. Diese Reaktion wurde mit verschiedenen Enzymkonzentrationen getestet und der Prozess optimiert. Erreicht wurde ein Endumsatz von ca. 47%, ein ee-Wert von (S)-77% und ein E-Wert von 12.

Synfhes e und Charakterisieru ng

E tf" -doti e rte r Ve rb i n d u n g en

aus dem Sysfem CasNrAtN-Si3N4

Ziel der Arbeit war die kombinato-rische Abrasterung ̂ . undCharakterisierung des Ef--dotiertenSystems CasNTAIN-SisNt ztttErtassung aller auftretenden Phasenund Phasenmischungen, sourie diedetailliertere Untersuchung ̂ .einerVerbindung (CaAISiNe:Etf-) ausdem varliegenden PhasensYstem.

Die Entwicklung der effizienten blauen LED aus InGaNermöglichte die Herstellung von LEDs zur Erzeugung vonweißem Licht. Vozugsweise wird dazu eineblauemittierende Leuchtdiode mit einem Leuchtstoff zueiner Lumineszenz-Konversions-LED kombiniert. Derverarbeitete Leuchtstoff, YAG:Ce3*, absorbiert einen Teildes blauen Lichts und emittiert seinerseits gelbes Licht.Durch die additive Farbmischung der beiden Strahlungenentsteht ftir den Betrachter ein weißer Farbeindruck.Aufgrund des fehlenden Rotanteils ist dieFarbwiedergabe der beschriebenen Kombination jedochnur mangelhaft.Für Leuchtdioden mit einer niedrigen Farbtemperatur,sogenannten Warm-Weiß-LEDs, wird derzeit an neuenrotemittierenden Leuchtstoffen, die sich durch blaues(460 nm) oder ultraviolettes (405 nm) Licht anregenlassen, geforscht. Neben Eu2*-dotierten Erdalkali-Sulfi denhaben sich dafür vor allem die Stoffklassen der Oxy-nitride sowie der Erdalkali-Nitridosilikate als geeignetherausgestellt. ln einer im Februar 2006 erschienenenPublikation wird über die optischen Eigenschaften desCaAlSiNg:Eu2*, dessen Wirtsgitter seit längerem aus demSigN+-AlN-CaO-Phasendiagramm bekannt ist, als roterEmitter berichtet. Diese Arbeit behandelt daher dieUntersuchung des Ca3N2-AlN-SigNa-Systems mitdivalentem Europium und versucht, die bereits erwähnteVerbindung CaAlSiNa:Euz*, detailliert dazustellen.Die Präparation rein nitridischer Systeme gestaltete sichinsofern schwierig, als die verwendeten Edukte CagNz,AIN und SigN+ zum Teil hydrolyse- bzw. oxidations-empfindlich sind und somit an Luft heftig abreagierenkönnen. Daher mussten sämtlich Arbeiten vor derGlühung in der Glovebox bzw. unter Nz-Atmosphäregetätigt werden. Die entstandenen Produkte waren an

Diplomand:Bianca Maria PohlTitsiter Weg 1146282 Dorsten

Art der Diplomarbeit:OSRÄM GmbHHellabrunnerstr. 181543 MünchenFirmenbetreuer:

Dr. Frank JermannFH-Betreuer:

Prof. Dr. U. Kynast

Luft stabil und in der Regel leicht weitezuverarbeiten,Auf den ersten Blick wurden durch die Synthese nach derkombinatorischen Abrasterung des CasNz-AlN-SigN+-Systems Rein- und Mischphasen von Si:N+, CaO, AlN,CazSisNe, Ca2ShO2N4 und Vertreter der o-SiAlON- undGehlenit-Struktur sowie CaAlSiNs dargestellt. Eineröntgendiffraktometrische Untersuchung der CaAlSiNs-Phase zeigte jedoch, dass es sich bei dieser um zweiunterschiedliche, in der orthorhombischen CaAlSiNe-Struktur kristallisierende Substanzen handelt, Dabeikorreliert die ,Ä-Phase" mit dem im Jahre 2006untersuchten CaAlSiNg:Eu2*, während die "B-Phase' demaus dem SigN+-AlN-Cao-Phasendiagramm bekanntenCaAlSiNe entspricht und im Zusammenhang mit der Eu2*-Dotierung ein bisher unbekanntes Leuchtstoffsystemdarstellt.Vor allem das in der "A-Phase" kristallisierendeCaAlSiNg:Eu2* verfügt über eine Melzahl guterEigenschaften, die sie nicht nur als roten Emitter fürWarm-Weiß-LEDs interessant erscheinen lässt. Miteinem breiten Anregungsspektrum vom ultraviolett-C(250 nm) bis in den sichtbaren (500 nm) und einer gutenAbsorption im blauen (450 nm - 470 nm) Spektralbereich,einer Dominanzwellenlänge von 615 nm sowie einerSchwerpunktswellenlänge von 670 nm, weist dieserLeuchtstoff Quantenausbeulen von bis zu 80 % auf. Diethermisch-oxidative Stabilität und Stabilität gegenüberLaserstrahlung sind ebenfalls außergewöhnlich gut.Lediglich die schlecfite Partikelmorphologie, dieaufuendige Handhabung der nitridischen Systemewährend der Präparation und der enge nuEbare Bereichan Emissionswellenlängen (315 nm - 320 nm) sindnachteilig zu ensähnen.

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Planung und Bau einer Membranprüfanlage zur Erfassung und Auswertung qualitätsrelevanter Parameter

- Messung und Vergleich von Wickel- und

Taschenmodulen

Ziel der Arbeit war es eine Membran-prüfanlage zur automatischen Erfas-sung und Auswertung qualitätsrele-vanter Parameter zu bauen und Wi-ckel- und Taschenmodule miteinander zu vergleichen.

Membranverfahren lösen immer mehr traditionelle Trenn-verfahren wie z.B. Destillation und Absorption ab. Der Grund dafür ist, dass Membrananlagen eine kompakte Bauform haben und günstiger Realisiert werden können, zudem haben sie geringe Betriebkosten und arbeiten oftmals energetisch günstiger als andere Trennverfahren. Eine weitere Einsatzmöglichkeit, die immer mehr an Be-deutung gewinnt, ist im Bereich der Gastrennung, der besonders in den letzten Jahren aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen immer mehr gefördert wird. Um einen hohen Qualitätsstandard bei Membrananlagen zu halten, müssen neue und bereits in Anlagen eingebau-te Membranmodule auf Ihre Effizienz getestet werden. Im ersten Teil dieser Arbeit sollte eine automatisierte Membranprüfanlage für die Bestimmung wesentlicher Prozessparameter zur Qualitätssicherung bei der Memb-rantechnologie aufgebaut werden, um unterschiedliche Membranmodelle testen und vergleichen zu können. Dazu wird Luft unter Druck in die Membranprüfanlage geleitet und an allen Ein- und Ausgängen die Sauerstoff-konzentration aufgenommen. Anhand des Trennverhal-tens der Module bei der Trennung von Luft in einen sau-erstoffreichen und einen sauerstoffarmen Strom

Diplomand: Sabeeth Srikantharajah Alte Leerer Strasse 22 48565 Steinfurt

Ort der Diplomarbeit: BORSIG Membrane Technology GmbH Bottroper Str. 279 45964 Gladbeck Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. Oliver Diers FH-Betreuer:

Prof. Dr. -Ing. Peter Dettmann

kann die Leistungsfähigkeit des Moduls bestimmt wer-den. Vor dem Bau der Anlage erfolgt die verfahrens-technische Planung, dabei sollten die erforderlichen Komponenten für den Anwendungsbereich ermittelt und entsprechende Angebote eingeholt werden. Zur auto-matischen Messwerterfassung und -auswertung muss zudem ein geeignetes Programm geschrieben und eine Prozessvisualisierung erstellt werden. Nach Beendigung aller Montagearbeiten sollte eine Erstinbetriebnahme der Anlage stattfinden, um die Funktionsfähigkeit testen zu können. Im zweiten Teil sollten, nach Inbetriebnahme der Anla-ge, Wickelmembrane und Taschenmembrane getestet und hinsichtlich ihrer Effizienz und Wirtschaftlichkeit miteinander verglichen werden. In dem Vergleich der Module konnte festgestellt werden, dass das Taschenmodul bei der reinen Leistungsbeur-teilung besser abschnitt als das Wickelmodul. Dennoch kann der Einsatz von Wickelmodulen sinnvoll sein, da diese Modulform in der Anschaffung besonders günstig ist und leicht ausgetauscht werden kann. Somit muss je nach Anwendung beurteilt werden, wie die Anforderun-gen und die Schwerpunkte zu setzen sind.

GGaallvvaanniisscchhee CChhrroomm--MMuullttiillaayyeerrsscchhiicchhtteenn ffüürr VVeerrsscchhlleeiißß--sscchhuuttzzaannwweenndduunnggeenn

Ziel der Arbeit war es .......

Ziel dieser Arbeit war es ein Multilayer-schichtsystem zu entwickeln, das aus einer Kombination von mikrorissigen Hartchromschichten und relativ weichen rissfreien Chromschichten besteht. Grundgedanke war hierbei, dass durch die Struktur aus übereinander liegenden Schichten unterschiedlicher Härte eine Dämpfung bei schlagendem Verschleiß auftritt. Diese Dämpfung sollte dazu füh-ren, dass die Energie aus dem Schlag durch die Struktur absorbiert wird und es so zu geringerer Materialdeformation kommt.

D

MB4

Eingesetzt werden sollen diese Schichten in einem

Nadelventil im Injektor eines Motors, wo bereits Hartchromschichten zur Verschleißminimierung Anwendung finden. Auf Grund der Bauart des Na-delventils tritt sowohl abrasiver als auch schlagen-der Verschleiß auf. Auch die zukünftigen Multilay-er sollen die guten Eigenschaften des Hartchroms bei abrasivem Verschleiß besitzen. Das Ziel, ein Schichtsystem zu entwickeln, das eine höhere Lebensdauer als die Hartchrombeschichtung bei gleicher Belastung zeigt, wurde in sofern nicht erreicht, da beide Schichtsysteme gleiche Lebens-dauern bis zum Versagen der Schicht aufwiesen. Die Chrom-Multilayer zeichnen sich jedoch durch ein stärker ausgeprägtes Einlaufverhalten aus. Dies kann in einer an der Produktion von Injektoren an-schließenden Einlaufphase ausgenutzt werden.

iplomand: arcel Sieme ockhorststraße 57 8165 Münster

Ort der Diplomarbeit: Robert Bosch Gmbh Robert-Bosch-Straße 2 71701 Schwieberdingen Firmenbetreuer:

Dr. Lothar Henneken FH-Betreuer:

Prof. Dr. Michael Bredol

EEiinnff lluussss ddeerr ÜÜbbeerreexxpprreessssiioonn vvoonn CCii tt rraattssyynntthhaassee uunndd IIssooccii tt rraatt llyyaassee aauuff ddeenn TTCCAA-- uunndd GGllyyooxxyyllaattssttooff ffwweecchhsseell rreekkoommbbiinnaanntteerr EEsscchheerr iicchhiiaa ccooll ii --SSttäämmmmee

Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollten rekombinante Stämme des Bakteriums Escherichia coli (E. coli), die die En-zyme Citratsynthase und Isocitratlyase mit Hilfe eines IPTG-induzierbaren Plasmids überexpremieren sollen und zur Glyoxylatproduktion entwickelt wurden, in Schüttelkolbenexperimen-ten bezüglich des Wachstums, der Enzymaktivität und der Produktbil-dung charakterisiert werden. Weiterhin sollte eine Fed-Batch Fer-mentation mit einem potentiellen Gly-oxylatproduktionsstamm durchgeführt werden, um unter definierten Bedin-gungen Erkenntnisse über den Stoff-wechsel des Stammes zu gewinnen. Abschließend sollten die Enzyme Aconitase und Isocitratlyase auf mög-liche Inhibierung durch Glyoxylat und die Möglichkeit der Glyoxylatherstel-lung durch Biotransformation mit Zell-extrakt untersucht werden.

Zur Untersuchung des Wachstumsverhaltens, der spezifi-schen Aktivitäten von Citratsynthase (CS) und Isocitratly-ase (ICL) sowie der Produktbildung wurden die zu unter-suchenden, rekombinanten E. coli-Stämme und die jewei-ligen Referenzstämme in Schüttelkolben kultiviert. Dabei wurde bei den Stämmen mit Plasmid eine deutliche Stei-gerung der Aktivitäten der beiden plasmidcodierten En-zyme beobachtet. So wurde für den potentiellen Glyoxy-latproduktionsstamm E. coli ∆4p99A bei Kultivierung auf M9-Medium eine Steigerung der spezifischen CS-Aktivität um das 52-fache auf 1,086 U/mg und eine Steigerung der spezifischen ICL-Aktivität um das 25-fache auf 0,952 U/mg gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass die Überexpression von CS und ICL zu einem niedrigerem substratspezifischen Ausbeutekoeffizienten für Acetat/Pyruvat und höheren substratspezifischen Ausbeutekoeffizienten für Cit-rat/Isocitrat und Aconitat führt. Durch Analyse mittels LC-MS/MS konnte festgestellt werden, dass das Verhältnis von Citrat zu Isocitrat im Kultivierungsüberstand etwa bei 8:1 liegt. Extrazellulär konnte weder bei E. coli ∆4p99A noch bei einem der anderen Stämme Glyoxylat nachge-wiesen werden. Um unter definierten Bedingungen Informationen über Produktbildung, spezifische Enzymaktivitäten und intra-zelluläre Konzentrationen von TCA-Zyklusmetaboliten zu

Diplomand: Tobias Lukas Weißdornweg 3 48465 Schüttorf

Ort der Diplomarbeit: Fermentationstechnik Institut für Biotechnologie 2 Forschungszentrum Jülich GmbH 52425 Jülich Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. Matthias Kunze FH-Betreuer :

Prof. Dr. H. Büttner Korreferent:

Dr. Marco Oldiges

gewinnen, wurde mit dem Stamm E. coli ∆4p99A eine Fed-Batch Fermentation im 7 L Maßstab durchgeführt. Während der Wachstumsphase wurden die spezifischen Aktivitäten der Enzyme CS, Aconitase, ICL, Malat-synthase und Fumarase bestimmt. Dabei wurde für CS eine spezifische Aktivität von 0,121 U/mg und für ICL eine spezifische Aktivität von 0,117 U/mg ermittelt. Durch Bestimmung der intrazellulären Konzentrationen von TCA-Zyklusmetaboliten wurde der Einfluss der Überexpressionen auf den Stoffwechsel auf Metabolo-mebene untersucht. Erstmals konnte im Rahmen des Forschungsprojekts intrazellulär Glyoxylat nachgewie-sen werden, und zwar in einer Konzentration von 40 µmol/L. Auch für Citrat und Isocitrat wurden deutlich erhöhte Konzentrationen gefunden. Da trotz der vorhandenen Enzymaktivitäten und des intrazellulären Isocitratpools keine fermentative Herstel-lung von Glyoxylat möglich war, wurden die Enzyme Aconitase und ICL auf eine Inhibierung durch Glyoxylat untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Aconitase nicht signifikant durch Glyoxylat inhibiert wird. Im Fall der ICL deuten die Ergebnisse auf eine Produktinhibie-rung durch Glyoxylat hin. Durch eine abschließend durchgeführte Biotransforma-tion mit Zellextrakt aus E. coli ∆4p99A wurde gezeigt, dass die Glyoxylatproduktion prinzipiell möglich ist.

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Untersuchung von verschiedenen

Leitfähigkeitsstufen an einem online-

prozessfähigen Kunststoff, hinsichtlich

seiner Lackierfähigkeit im Vergleich

zu Stahl, bei der BASF Coatings AG

Ziel der Arbeit war es, die Notwendigkeit

eines Leitprimers für onlineprozessfähige Kunststoffanbauteile zu überprüfen.

Es standen vier Kunststoffsubstrate mit

verschiedenen Oberflächenwiderständen, von

leitend bis isolierend, zur Verfügung. Anhand dieser

vier Kunststoffe wurde die Grenze der

Mindestleitfähigkeit unter den Aspekten der

Sicherheit für elektrostatisches Lackieren als auch

der Lackierfähigkeit im Vergleich zu Stahl geprüft.

Um die sicherheitsrelevanten Aspekte zu erfüllen,

musste der Kunststoff ein gewisses Leitvermögen

besitzen, um die vorhandenen elektrischen

Ladungen, die während der elektrostatischen

Applikation auf das Substrat gelangen, vollständig

abzuleiten.

Um die Lackierfähigkeit im Vergleich zu Stahl

festzustellen, wurden verschiedene lacktechnische

Prüfmethoden zur Beurteilung hinzugezogen. Die

Charakterisierung der jeweiligen Lackierfähigkeiten

wurde anhand des Farbtons, Verlaufes,

Auftragswirkungsgrades, Glanzes, und der Haftung

und anderer Kennwerte im Vergleich zu Stahl

vorgenommen.

Diplomand:

Thorsten Stresewski

Glasuritstraße 2

48165 Münster

Ort der Diplomarbeit:

BASF Coatings AG

Glasuritstraße 1

48165 Münster

Firmenbetreuer:

Martina Wegener

FH-Betreuer:

Prof. Dr.rer.nat Reinhard Lorenz

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Einflussfaktoren auf die Stabilisierung

von Aluminium in Wasserlacken

Ziel der Arbeit war es, die Einflussfaktoren auf die Stabilisierung von Aluminium zu untersuchen und zu quantifizieren,

Die Diplomarbeit wurde bei der BASF Coatings AG

in Münster angefertigt. Diese Firma gehört zu den

drei größten Lieferanten weltweit in der

Autoserienlackierung und arbeitet bezüglich des

Korrosionsschutzes und der Farbkompetenz mit den

großen Automobilherstellern zusammen. Diese

Arbeit wurde im Technologiemanagement des

Bereiches „Fahrzeuglacke“ durchgeführt.

Die Diplomarbeit bestand aus der Erarbeitung und

Quantifizierung derjenigen Einflussfaktoren einer

Lackrezeptur, die die Aluminiumstabilität in

Wasserbasislacken beeinflussen.

Es wurden Rezeptparameter identifiziert, die einen

sehr großen Einfluss auf die Aluminiumstabilität

besitzen. Mit Hilfe der Quantifizierung der

verschiedenen Einflussfaktoren, kann die

Lackformulierung hinsichtlich der Aluminiumstabilität

in Wasserbasislacken optimiert werden.

Diplomand:

Alexa Wiemann

Waldweg 10

48291 Telgte


BASF Coatings AG

Glasuritstraße 1

48165 Münster

Firmenbetreuer:

Herr Dr. Ingo Lüer

FH-Betreuer:

Prof. Dr.rer.nat Ulrich Kynast

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Xiao Xiang Lackfarben und Anstrichmittel dienen der Dekoration und Farbgebung von Automobilen, Gebäuden, Anlagen und Gebrauchsgegenständen. Die Lackiertechnik hat die Aufgabe, Wirtschaftsgüter durch organische und anorganische Beschichtungen Oberflächenschutz, Schmuck und gegebenenfalls Sonder-funktionen zu verleihen. Die Produkte des täglichen Gebrauchs werden häufig erst durch die Oberflächenbehandlung gebrauchstüchtig und damit verkaufsfähig. Konventionelle Lacke und Beschichtungsstoffe bestehen in der Regel zu 50-70 Gew.-% aus organischen Lösemitteln. Die gesetzlichen Anforderungen an umweltfreundliche Lackierprozesse haben in den letzten 20 Jahren zu einer verstärkten Anwendung emissionsarmer Beschichtungsstoffe geführt. Zu diesen zählen lösemittelfreie Pulverlacke, wäßrige Lacke, festkörperreiche Lacke und strahlenhärtende Lacke. Die Applikation von wäßrigen Lacken gewinnt in der Automobilindustrie immer mehr an Bedeutung. Als „wässrig“ werden Beschichtungssysteme bezeichnet, bei denen Wasser mit 40 bis 60 Gew.-% den Hauptbestandteil der flüssigen Phase ausmacht. In meiner Diplomarbeit werden modifizierte wässrige Lacke mit unterschiedlichen Lösemitteln in einem Laborofen vorgetrocknet, anschließend wird ein Klarlack appliziert und eingebrannt. Dabei wird die Abdunstkinetik der Lösemittel aus dem Lackfilm in der Vortrocknerphase in Abhängigkeit von den verwendeten Lösemitteln und den Applikationsparametern untersucht und die Oberflächeneigenschaften des eingebrannten Lackfilms bezüglich Schichtdicke, Nadelstiche und Farbton bewertet. Mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie wird die Abdunstung der einzelnen Lösemittel selektiv erfasst. Die Ergebnisse werden auf Korrelationen zwischen der Abdunstkinetik und den resultierenden Oberflächeneigenschaften hin untersucht.

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PPrroozzeessssooppttiimmiieerruunngg uunndd SSiimmuullaattiioonn

vvoonn CCllaauussaannllaaggeenn mmiitt SSaauueerrssttooffff--

aannrreeiicchheerruunngg

Die Diplomarbeit wurde mit der Ziel-setzung angefertigt, die Auswirkungen der Zugabe von Sauerstoff auf den Gesamtum-satzgrad der Clausreaktion zu ermitteln.

Die Zugabe von Reinsauerstoff kann

eine erheblich größere Menge an Verbren-nungsluft ersetzen. Die Inertgaskonzentration im Prozess sinkt, und es werden bedingt durch die erhöhte Temperatur höhere Reaktionsge-schwindigkeiten erreicht.

Häufig sind die Umsetzungsgrade in

den Brennkammern der Clausanlagen kine-tisch gehemmt, so dass die geringen Verweil-zeiten im thermischen Teil keine gleichge-wichtsnahen Zustände ermöglichen. Diese Defizite wirken sich auch auf den katalytischen Teil der Clausanlage aus, so dass für das je-weilige Gleichgewicht höhere Schadstoffkon-zentrationen im Eintritt und somit auch im Austritt der jeweiligen Reaktoren resultieren.

Durch Sauerstoffzugabe lassen sich

diese Defizite kompensieren, und die gleich-gewichtsnahen Zustände können mit steigen-der Sauerstoffkonzentration zunehmend reali-siert werden.

Zu Beginn der Anfertigung der Diplomarbeit wurden die Projektmaßnahmen in die Realität umgesetzt. In drei bestehenden Clausanlagen sollte jeweils die Sauerstoff-anreicherung impliziert werden, wobei die Umsetzung in zwei Anlagen durch eine turbulente Eindüsung direkt in die Brennkammer realisiert wurde und bei einer weiteren Clausanlage wurde eine Anreicherung der Brennluft durch einen stationären Mischer vorgenommen. Die Hauptaufgabe der sehr praxisnahen Arbeit stellte sich darin dar, die eintretenden und austretenden schwe-felhaltigen Komponenten in ihrer Menge zu quantifizie-ren, und somit einen Schwefelrückgewinnungsgrad der Clausanlagen zu bestimmen. Mithilfe dieses ermittelten Schwefelrückgewinnungsgrades konnten die verschie-denen Abhängigkeiten dargestellt und durch eine Pro-zesssimulation mit den thermodynamischen Gleichge-wichtsverhältnissen verglichen werden.

Diplomand: Christian Holtel Kringstr. 12 49811 Lingen

Ort der Diplomarbeit: Deutsche BP GmbH BP Gelsenkirchen GmbH Werk Scholven Pawiker Straße 30 45896 Gelsenkirchen Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. Michael Kevering

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Richard Korff

Durch die Vergleiche mit der Simulation konnten Defizi-te erkannt werden und die Schwefelrückgewinnungsra-ten merklich erhöht und der Prozess somit optimiert werden. Es zeigte sich zudem, dass mithilfe der Sauerstoffein-düsung die scharfen Grenzen der TA Luft deutlich un-terboten werden konnten und der Prozess nachhaltig verbessert wurde.

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UUnntteerrssuucchhuunngg zzuurr KKlläärruunngg uunndd MMiinnddeerruunngg vvoonn GGeerruucchh IInn SSMMCC--FFoorrmmtteeiilleenn

Ziel der Arbeit war es die Ursachen der Entstehung von Geruch im SMC weiter zu erforschen. Ferner sollten Strategien zur seiner Minimierung entwickelt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurden die Ursachen der Geruchsentstehung im SMC erläutert und

Strategien zu seiner Minimierung erarbeitet.

Dies wurde durch die Untersuchung der einzelnen Einsatzstoffe, Entwicklung von neuen Rezepturen,

Zusetzen neuer Additive und Variieren wichtiger Parameter erreicht.

Die Ergebnisse dieser Arbeit beruhen größtenteils auf den Aussagen und Bewertungen von

Probanden, welche den Geruch hergestellter Teile nach der modifizierten PV 3900 Methode von Audi

charakterisiert haben. Zudem wurden auch analytische Untersuchungen mit der Gaschromatographie

und der Massenspektrometrie durchgeführt.

In dieser Arbeit werden neue Rezepturen vorgestellt, welche die Herstellung von geruchsarmen SMC-

Teilen erlauben. Es wurde weiterhin ein plausibler Bildungsmechanismus für ein Zerfallsprodukt

aufgezeigt, der seit Jahren unklar war; dadurch wurde ein Ansatzpunkt für eine weitere Verbesserung

geschaffen. Ferner wurde ein Konzept zur weiteren Minimierung von Geruch in mittelfristiger Zukunft

erarbeitet.

Diplomand:

Matthias Freese

Füchtorfer Str. 10

48336 Sassenberg


FH Münster, Abt. Steinfurt

Stegerwaldstr. 39

48565 Steinfurt

Firmenbetreuer:

Peter Hilzendegen

Dr. Frank Lauterwasser

FH-Betreuer:

Prof. Dr. R. Lorenz

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Konzeptentwicklung und Grundlagenplanung für die Integration der Bioethanolherstellung einschließlich der Schlempenutzung in das

geplante Bioenergiekraftwerk beim Werk der Emsland-Group in Emlichheim

Ziel der Arbeit Die hier vorliegende Diplomarbeit wurde in Zusammenhang mit einer konkreten Projektkonzeption und - Planung erstellt. Ziel war es, die rechtlichen, technischen, ökologischen und ökonomischen Grund-lagen zur Integration einer Bioetha-nolanlage in ein Gesamtkonzept zu erar-beiten und darzustellen. Weiterhin sollte sie für die konkrete Pro-jektplanung das Verfahren der Bioetha-nolherstellung ausführlich beschreiben sowie Empfehlungen von der Rohstoff-auswahl, den Qualitätsanforderungen und möglicher Verfahrenstechniken aus-sprechen. Bezüglich einer langfristigen Absicherung der Versorgung des Bioenergiekraftwer-kes (BEKW) mit Getreide und Stroh wird die regionale Verfügbarkeit dieser Roh-stoffe näher untersucht.

Im Hinblick auf das geplante Ziel der Diplomarbeit wurde zunächst eine Gesamtstruktur für die Erarbeitung und Dokumentation der behandelten Themengebiete erstellt. Zunächst wird im ersten Kapitel „Einleitung und Aufga-benstellung“ die Gesamtsituation dargestellt, anschlie-ßend werden die Aufgaben konkretisiert. Da bei der Bioethanolherstellung in den vergangenen Jahren ein Wandel stattgefunden hat, werden im zweiten Kapitel die heutige Situation und die Grundlagen einer zukunftsfähigen Energiebereitstellung und Nutzung erar-beitet. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die jüngs-ten Preisentwicklungen fossiler Energieträger. Die Substi-tuierung fossiler Energieträger wird dennoch in großem Maße durch die gesetzlichen Rahmenbedingungen be-stimmt. Inzwischen gibt es eine Vielzahl an Gesetzen, Richtlinien bzw. Verordnungen, die zum Zwecke einer nachhaltigen Energieversorgung und des Klimaschutzes verabschiedet wurden. Im Kapitel III werden internationale Verträge und Proto-kolle zur nachhaltigen Entwicklung und zum Klimaschutz dargestellt und diskutiert. Besondere Bedingungen gelten für Bioethanol, da die Branntweinsteuer nicht direkt, son-dern in Form einer anteiligen Bankaval zu entrichten ist. Ein weiterer Faktor für den zunehmenden Einsatz von Bioethanol sind marktbestimmende Aspekte. Daher wer-den im Abschnitt VI die Verwendungsmöglichkeiten dar-gestellt.

Diplomand: Christoph Pieper Alt-Hesepertwist 36 49767 Twist

Ort der Diplomarbeit: AgRo-Energie Alt-Hesepertwist 36 49767 Twist Firmenbetreuer:

Dipl. Ing. Rainer Knieper

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. N. Ebeling Prof. Dr.-Ing. V. Jordan

Die Bioethanolanlage wird bei Realisierung Bestandteil eines Bioenergiekraftwerkes sein. Dabei soll die Ener-giebereitstellung über ein Strohheizkraftwerk als weitere Komponente erfolgen. Bedingt durch diesen rohstoffsei-tigen Aspekt soll die Bioethanolerzeugung auf Basis von Getreide erfolgen. Die Eignung von Getreide zur Bio-ethanolherstellung und die Qualitätsanforderungen werden im Abschnitt VII erläutert. Im nächsten Kapitel werden die Verfahrensschritte der Bioethanolherstellung von der Rohstoffannahme bis hin zur Lagerung des Endproduktes ausführlich dargestellt. Dabei werden verschiedene Verfahrensvarianten auf-genommen und diskutiert, anschließend werden Emp-fehlungen ausgesprochen. Im Kapitel IX wird eine wirtschaftliche Betrachtung durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde zunächst eine stoffliche und energetische Bilanzierung durchgeführt. Anhand der spezifischen Kosten sowie unter Hinzu-nahme konkreter Herstellerangebote wurden Investiti-ons- und Betriebskosten ermittelt. Eine anschließende Gewinn- und Verlustrechnung bestätigte, dass- insbe-sondere durch die besonderen Standortvorraussetzun-gen und Rohstoff sowie energieseitigen Synergieeffek-te- die Errichtung und der Betrieb der Bioethanolanlage wirtschaftliche Vorteile bietet. Eine weitere Optimierung hinsichtlich des Reststoffes Schlempe wird abschließend diskutiert, gleichermaßen wurden erste Schritte zur Durchführung eines For-schungs- und Entwicklungsvorhabens unternommen.

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Herstellung eines Calciumcarbonat-Präzipitats (Calcit)

aus Branntkalk (Wasserfeinkalk) im

Labormaßstab und

Umsetzung dieses Verfahrens zu einer

Produktionsanlage

Ziel dieser Diplomarbeit war es aus

einem technischen Branntkalk CaO

(Wasserfeinkalk) ein reines Calcium-

carbonat-Präzipitat CaCO3 herzustel-

len.

Auf Grundlage der Optimierungser-

gebnisse ist jeweils ein Prozessablauf

für die Herstellung von Calciumcar-

bonat-Präzipitat mit Labor- Pilotanla-

ge simuliert und charakterisiert wor-

den.

Dazu wurden mehrere Vorarbeiten durchgeführt. Zuerst wurden Untersuchun-gen der Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Calciumhydroxid durchge-führt. Um die optimale Ausbeute an Calciumcarbonat-Präzipitat zu bekommen, wurde der pH-Wert bei der Titration mit CO2-Gas optimiert. Durch Variation des stöchiometrischen Faktors und der Rührer-Drehzahlen, wurde versucht den Löslichkeitsgrad zu erhöhen. Von den Calciumhydroxid- und Calciumcarbonat-Proben wurden die Sedimentationsgeschwindigkeit und die Partikelgröße ermit-telt. Anschließend wurde das Produkt bei den optimierten Bedingungen herge-stellt und untersucht im Hinblick auf eine Extrapolation auf den angestrebten Industriemaßstab. Die Ergebnisse sollen zu einem technologischen Lösungsvorschlag zur Herstel-lung von Calciumcarbonat-Präzipitat führen.

Diplomandin: Viktoria Zigankov Guerickestr. 29 33334 Gütersloh

Ort der Diplomarbeit: Fachhochschule Münster Abteilung Steinfurt Labor für Chemische Umwelttechnik Stegerwaldstr. 39 48565Steinfurt Referent: Prof. Dr.- Ing. Peter Dettmann

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IInn--ssiittuu--FFuunnkkttiioonnaalliissiieerruunngg vvoonn mmeettaallllii--sscchheenn NNaannooppaarrttiikkeellnn bbeeiimm FFeemmttoosseekkuunn--ddeenn--LLaasseerrssttrraahhllaabbttrraaggeenn iinn FFllüüssssiiggkkeeiitt

Ziel der Arbeit war die Untersuchung der In-situ-Funktionalisierung von Gold-Nanopartikeln mit 1-Dodekan-thiol beim Femtosekunden-Laserstrahlabtragen in organischen Lösungen, sowie die Herstellung von Kern-Schale-Partikeln durch die Silizi-umdioxid-Umhüllung von Kupfer- und Silber-Nanopartikeln. Eine Untersuchung möglicher struktu-rierter Abscheidungen durch photo-chemische Oxidation mittels Excimer-Laser wurde ausgeführt. Ebenso wurde die Nanopartikel-generierung hinsichtlich Produktivität, Stabilität und Partikelgrößenverteilung optimiert.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die In-situ-Funktionalisierung von Nanopartikeln mittels Femtose-kunden-Laserstrahlabtragen unter Einfluss von verschie-denen Laserstrahlparametern in n-Hexan und Ethanol untersucht. Die Funktionalisierung von Gold-Nanopartikeln wurde mit Dodekanthiol durchgeführt. Dafür wurden geeignete Lö-sungsmittel ausgewählt und optimale Laser- und Pro-zessparameter ermittelt. Der Einfluss der Pulsenergie und der Dodekanthiolkon-zentration auf die Partikelgrößen-verteilung wurde unter-sucht, sowie die Massenabtragsrate in Dodekanthiol/n-Hexan-Lösung in Abhängigkeit der Dodekanthiolkon-zentration bestimmt. Die optischen Eigenschaften von dodekan-thiolstabilisierten Gold-Nanopartikeln wurden mittels UV-VIS-Spektroskopie untersucht. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Partikel-größenverteilung sowie die Stabilität der generierten Gold-Nanopartikel stark von der Dodekanthiolkonzentra-tion abhängig sind und dass mit steigender Konzentration die Polydispersität der Partikeln abnimmt. Anschließend wurden Experimente zur Herstellung von

Diplomand: Jurij Jakobi An der Kant 9b 48431 Rheine

Ort der Diplomarbeit: Laser Zentrum Hannover e.V Hollerithallee 8 30419 Hannover Firmenbetreuer: Dr.-Ing. Dipl.-Chem. Stephan Barcikowski

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol

Langmuir-Blodgett-Schichten aus dodekanthiol-funktionalisierten Gold-Nanopartikeln auf Silizium-substraten, sowie Versuche zur strukturierten Abschei-dung von präparierten Schichten durch photochemische Oxidation mittels Excimer-Laser durchgeführt. Für die Kern-Schale-Umhüllungen mit Siliziumdioxid wurden Tetraethoxysilan, 3-Mercaptopropyl-triethoxysilan und 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilan als mögliche Reagenzien untersucht. Dafür wurden die Silber- und Kupfer-Nanopartikel mit-tels Femtosekunden-Laserstrahlabtrag in Etha-nol/Alkoxysilanreagenzien In-situ-generiert. Die Umhül-lung wurde anschließend durch einen Sol-Gel-Prozess realisiert. Im Falle von Tetraethoxysilan wurden die Nanopartikeln mit Hilfe von Polyvinylpyrrolidon stabilisiert. Die Charakterisierung von präparierten Nanopartikeln erfolgte durch Messung der Partikelgrößenverteilung, der optischen Eigenschaften, sowie mit Hilfe von raster-elektronenmikroskopischen Aufnahmen. Insgesamt kann der In-situ-Funktionalisierung von me-tallischen Nanopartikeln, sowie deren Anwendung in unterschiedlichen Einsatzgebieten unter Einsatz der Femtosekundenlasertechnik ein hohes Potential zuge-ordnet werden.

- 30 -

EEnnttwwiicckklluunngg uunndd VVaalliiddiieerruunngg eeiinneerr IICCPP--MMSS--MMeetthhooddee zzuurr BBeessttiimmmmuunngg vvoonn BBrroomm,, KKaalliiuumm uunndd EEiisseenn Analytik an elektrooptisch aktiven organi-schen Materialien unter Verwendung der Dynamischen Reaktionszelle und eines Membran Desolvatation Systems

Ziel der Arbeit war die

Entwicklung und Validierung eines ICP-MS-Analyseverfahrens

zur Bestimmung der Konzentra-tionen von Brom, Kalium und

Eisen in organischen Halblei-

termaterialien.

Zu Beginn dieser Arbeit bestand im Labor für Instrumentelle Analytik der Fachhochschule Münster eine Analysenmethode zur Bestimmung von Brom in elektrooptisch aktiven organischen Materialien. Hierbei erfolgte zunächst eine Zerstörung der organischen Matrix durch einen mikrowellenunterstützten Säure-aufschluss und eine anschließende Quantifizierung der gelösten Analyten mittels ICP-MS aus der Auf-schlusslösung. Bei der Bestimmung traten jedoch diverse Probleme auf, die eine eindeutige und reproduzierbare Quan-tifizierung des Elementes erschwerten. Während Messreihen von längerer Dauer wurden Erhöhungen der Intensitäten und der relativen Standardabweichungen beobachtet. Mögliche Erklärungen hierfür waren Veränderungen der Plasmabedingungen oder aber die hohe Säurekonzentration in der Matrix der aufgeschlossenen Proben. Um die bei der Messung auftretenden Probleme zu beheben, wurde Rhodi-um als Interner Standard eingesetzt und die Proben nach vorangegangenem Aufschluss um einen Fak-tor 10 verdünnt. Neben den Problemen bei der Messung von Brom mittels ICP-MS traten auch Probleme bei der Proben-vorbereitung auf. Bereits bei der Zugabe der Säuren für den mikrowellenunterstützten Aufschluss sowie während und nach dem Aufschluss kann es durch die Bildung von leichtflüchtigen Bromverbindungen zu erheblichen Verlusten kommen. Dies konnte durch Wiederfindungsversuche von Materialien mit bekann-tem Bromanteil bestätigt werden. Eine viel versprechende Alternative zum mikrowellenunterstützten Säureaufschluss ist die direkte Analy-se aus einem organischen Lösemittel mittels Membran Desolvatation Zerstäuber Systems „AridusTM“. Dies sollte es ermöglichen, sowohl den organischen als auch den anorganischen Bromanteil zu bestimmen. Für die Elemente Kalium und Eisen wurden aufgrund von isobaren Interferenzen Methoden unter Ver-wendung der DRC erarbeitet und validiert. Mittels der in dieser Diplomarbeit durchgeführten Versuche konnten Analysenmethoden entwickelt und optimiert werden, die die qualitativ richtige Bestimmung sowohl von Kalium und Eisen als auch von Brom ermöglichen.

Diplomandin: Annika Furche Homburger Str. 69a 61118 Bad Vilbel

Ort der Diplomarbeit: Fachhochschule Münster, Labor für Instrumentelle Analytik Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. C. Simons, M. Sc.

FH-Betreuer: Prof. Dr. M. Kreyenschmidt

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Entwicklung einer HPLC- Methode für die Bestimmung von organometal-lischen Aluminiumtriacrylaten und bei dessen Synthese anfallenden Neben-komponenten.

Das Ziel dieser Arbeit ist es ein flüssig-keits-chromatographisches System an das Trennproblem anzupassen und eine flüs-sigkeits-chromatographische Methode zu entwickeln, die es im günstigen Fall ermög-licht bei der Synthese von Aluminium-triacrylaten Aluminium-mono-, Aluminium-di- und Aluminium-triacrylaten zu unter-scheiden und zu quantifizieren. Die Matrix-komponenten, die als Verdünner oder Ne-benprodukte in der Synthese zugegen sind, sind dabei ebenfalls quantitativ zu bestim-men.

In der vorgelegten Arbeit wurde untersucht, ob man die Matrix des Produktes EPS 5155 mittels HPLC trennen und quantifizieren kann. Aufgrund der komplexen Zusammensetzung der Probe, die aus Alkohol, Säure, unterschiedlichen Acrylsäureestern und organometallischer Verbindung besteht, muss-te für die Trennung eine stationäre Phase ausge-wählt werden, die für jede Substanzklasse die nöti-gen Wechselwirkungen besitzt. Dabei wurde ein Optimum der Trennaufgabe durch eine Säulen-schaltung aus zwei RP-18 Phasen erreicht. Die ausgewählte stationäre Phase bietet neben den hydrophoben Wechselwirkungen auf den unpolaren C18-Kohlenstoffketten, auch polare Wechsel-wirkungen, wie z.B. Wasserstoffbrückenbindungen, die aufgrund gebundenen, freistehenden polaren Gruppen stattfinden. Aufgrund der chromatographischen Bedingungen, die zurzeit eine Trennung auf der oben beschriebe-nen stationären Phase ermöglichen, kann man das eigentliche Trennprinzip nur bedingt der herkömmli-chen Reversed Phase Chromatographie zuordnen. Die Einflüsse der polaren und hydrophoben Sub-stanzeigenschaften in Verbindung mit der zu erwar-tenden Wechselwirkung an der gewählten stationä-ren Phase, lassen sich zurzeit nicht ausreichend beschreiben, um weitere Schritte für

Diplomandin: Nelli Buchhorn Tersteegenstrasse 45 47441 Moers

Ort der Diplomarbeit: Sasol Solvents Germany GmbH Roemerstr. 733 47443 Moers Firmenbetreuer:

Dipl.-Ing. Martin Schillings FH-Betreuer:

Prof. Dr. Klaus Schlitter

eine Trennung vor dem Hintergrund der eigentli-chen Aufgabenstellung herzuleiten. Es ist zu ver-muten, dass ein als komplex zu bezeichnender Trennvorgang stattfindet, bei dem das Aluminium-triacrylat selbst keine Wechselwirkung mit der stationären Phase eingeht. Daher wurden Kompo-nenten wie Aluminium-mono-, di- oder triacrylat mit diesem System als breiter, teilweise mit nicht genau definiertem Peakmaximum für das Alumini-um-acrylat, innerhalb der Totzeit des Systems eluiert. Eine Vermutung ist es, dass das Aluminium-triacrylat einen Komplex aus zwei oder mehreren Molekülen eingehen könnte. Wie und warum die-ser Komplex entsteht, oder entstehen könnte, konnte nicht geklärt werden. Die vorgelegte Arbeit kann aber als Grundlage für weitere Arbeiten angesehen werden. Eventuell könnten andere analytische Methoden bei der Aufklärung der Strukturen oder bei den Fragen zum Mechanismus der Wechselwirkungen Hin-weise liefern, die auf lange Sicht doch noch ein befriedigendes Ergebnis herbeiführen könnten. Da es sich um hochpreisige Produkte handelt, die in einem Markt für Spezialitäten Absatz finden, wäre eine solche Investition durchaus gerechtfer-tigt.

MMooddii ff iizziieerruunngg vvoonn PPoollyypprrooppyylleenn zzuurr HHeerrsstteell lluunngg vvoonn DDüünnnnwwaannddaarr tt iikkeellnn iimm SSpprr ii ttzzgguussssvveerrffaahhrreenn

Ziel der Arbeit war es, sprödes Polypropylen so durch Schlagzähmodifier zu additivieren, dass es den Belastungen in der Endanwendung stand-hält. Die Additive mit dem besten Preis/ Leistungsverhältnis sollten gefunden werden Die hergestellten Compounds wurden im Spritzgussverfahren verarbeitet und auf ihre Tieftemperatureigenschaften untersucht. Weiterhin wurde ein Vergleich von Probekörpern und Fertigteilen ge-macht, um eventuelle Parallelen in den Eigenschaften festzustellen.

Jörn Riesenbeck Nachtigallenweg 18 49424 Goldenstedt

Ort der Diplomarbeit: Pöppelmann GmbH & Co. KG, 49393 Lohne Firmenbetreuer: Dipl.- Ing Ludger Gründing FH-Betreuer : Prof. Dr. rer. nat. Lorenz

Maßnahmen zur Minderung der

Quecksilberkonzentration im

Abwasserschlamm des Kraftwerkes

Ibbenbüren

Das Kraftwerk Ibbenbüren, Block B, verbrennt neben Anthrazitkohle u.a.

Klärschlamm aus kommunalen Kläranlagen. Zusätzlich werden Schlämme

der betriebseigenen REA-Abwasseraufbereitungsanlage (RAA-Anlage)

beigemengt. Der RAA-Schlamm entsteht bei der Neutralisation des stark

sauren Abwassers aus der Rauchgasentschwefelungsanlage, kurz REA-

Anlage. Die Mitverbrennung des Klärschlammes wurde durch einen

behördlichen Genehmigungsbescheid zugelassen. Eine Nebenbestimmung

in diesem Genehmigungsbescheid besagt, dass die Rückführung des RAA-

Schlammes zur Feuerungsanlage nicht zulässig ist, sofern nicht

Vorkehrungen getroffen werden, den Gehalt an Quecksilber und seinen

Verbindungen im RAA-Schlamm zu reduzieren. Durch dieses Vorgehen soll

das Niveau des Quecksilberstoffstromes im Kraftwerk abgesenkt werden. In

der Kraftwerksindustrie sind zurzeit zwei Verfahren zur gezielten Abtrennung

von Quecksilber aus dem Abwasser der REA-Anlage bekannt. Bei einem

Verfahren wird das im Abwasser vorliegende Quecksilber durch ein

Oxidationsmittel nahezu vollständig in Lösung gebracht und nach der

Neutralisationsstufe und nach der Feststoffabtrennung separat ausgefällt,

das zweite Verfahren zeichnet sich durch eine Ausfällung und Abtrennung

des Quecksilbers vor der Neutralisation aus. Beide Verfahren wurden in

Feldversuchen in der bestehenden RAA-Anlage untersucht. Es zeigte sich,

dass das erste Verfahren für das Kraftwerk Ibbenbüren nicht geeignet ist.

Durch die Oxidation wurde zwar ein hoher Anteil an gelöstem Quecksilber

erzeugt, jedoch wurde durch die anschließende Neutralisation der Grossteil

des in Lösung vorliegenden Quecksilbers wieder ausgefällt. Beim zweiten

Verfahren wird das Quecksilber vor der eigentlichen Neutralisation durch

Ausfällen mit einem sulfidischen Fällungsmittel abgetrennt. Durch

Feldversuche konnte ermittelt werden, dass eine nahezu vollständige

Ausfällung des im sauren Abwasser gelöst vorliegenden Quecksilbers

möglich ist. Bei Laborversuchen konnte durch den Einsatz eines

Flockungshilfsmittels ein hoher Anteil der im Abwasser vorliegenden Fest-

und Schwebstoffe und damit ein Grossteil des sulfidisch ausgefällten

Quecksilbers ausgeflockt werden. Durch die Bestimmung der Hg-

Konzentration konnte die Effizienz der Ausflockung bestätigt werden, da die

ausgeflockten Feststoffe relativ hohe Gehalte von Quecksilber vorweisen.

Die hier in Form von Feldversuchen in Kombination mit Laborversuchen

durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass die der RAA-Anlage

vorgeschalteten Hg-Abtrennung als Verfahren zur Minderung des Hg-

Stoffstromes vor dem Hintergrund der im Genehmigungsbescheid genannten

behördlichen Forderung umzusetzen ist.

Diplomand: Heiner Seggert Wester 121 48607 Ochtrup

Ort der Diplomarbeit: Kraftwerk Ibbenbüren Schwarzer Weg 49479 Ibbenbüren Firmenbetreuer: Dipl.-Ing. Walter Eiken

FH-Betreuer:

Prof. Dr. V. Jordan

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Das Ziel der Arbeit war die Suche nach einfach zu synthetisierenden Szintillatormaterialien die gleiche oder sogar bessere Eigenschaften haben als die zurzeit meist benutzen Materialen Y2SiO5 und Gd2SiO5. Alexander Froesch

Weißenburgstr. 37 48151 Münster

Bei einem Szintillator handelt es sich um ein Material, das beim Durchdringen hochenergetischer Teilchen (wie z.B. γ-Quanten) angeregt wird und diese Energie in Form von UV- oder sichtbarem Licht wieder abgibt. Im Rahmen dieses Arbeit wurden drei Gruppen von Verbindungen Synthetisiert: Lanthan-Pseudohalogenid-Verbindungen (LaHAL3), Lanthanoxoiodide bzw. Gadoliniumoxoiodide (LnOI, GdOI) sowie Gadoliniumsilikat (Gd2SiO5) und Yttriumsilikat (Y2SiO5). Diese Proben wurden mit Cer in den Konzentrationen 0,01%; 0,2% und 5% dotiert. Da die Stöchiometrie in vielen Fällen unbekannt war, wurden unterschiedliche Synthesewege erdacht und ausprobiert. Erfolgreich erstellte Proben wurden mit Hilfe eines Röntgendiffraktometers auf strukturelle Eigenschaften und Phasenreinheit überprüft. Zusätzlich wurden Anregung- Reflexions- und Emissionsspektren aufgenommen um unter anderem die Lichtausbeute zu bestimmen.

Explorative Suche nach neuen Wirtsgittern und Aktivatoren für Anwendungen in PET-Maschinen

Ort der Diplomarbeit: Philips Forschungslaboratorien GMBH Abteilung Solid State Lighting Weisshausstr. 2 52066 Aachen Firmenbetreuer: Prof. Dr. Cornelis Ronda FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Jüstel

35

EEnnttwwiicckklluunngg eeiinneerr MMeetthhooddee zzuurr BBeessttiimmmmuunngg vvoonn AAddddiittiivveenn iinn KKuunnssttssttooffffeenn

Water quality can be influenced by the water pipe system. Polyethylene cannot corrode like metals, but the polymers can degradate through oxidation. If oxida-tion takes place the polyethylene may lose stability and substances from the PE can emigrate into the drinking water. To avoid oxidation, antioxidants can be added and the mechanical stability of the polyethylene pipes can be increased by cross linking. In this work a method for quantification of stabilizers in polyethylene with High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was developed. Additional an ex-traction method was necessary to separate the analytes from the polyethylene (Soxhlet extraction).

Diplomandin: Eva Ulrike Adams Feldstr. 2 48356 Nordwalde

Firma: Uponor Firmenbetreuer: Christian Ragoß FH-Betreuer: Prof. Dr. M. Kreyenschmidt

B.Sc.1

Hochtemperatur-UP-Harze für das

SMC- und BMC-Verfahren

Ziel der Arbeit war es, unge-sättigte Polyesterharze mit einer Glas-temperatur >185°C herzustellen und mit den vorhandenen Mitteln zu cha-rakterisieren. Zudem wurden neue Ansätze und Rohstoffe zur Erhöhung der Glastemperatur untersucht. Bis-lang konnten solch hohe Glastempera-turen bei UP-Harzen nur durch lang-wierige thermooxidative Nachhärtung von so genannten DCPD-UP-Harzen oder mit Hybrid-Harzen, die die UP-Harz-Chemie mit der Polyurethanche-mie verknüpfen, erzielt werden. Diese beiden Harzklassen eignen sich je-doch nicht für das SMC- oder BMC-Verfahren. Durch eine Erhöhung der Glastemperatur bzw. der Wärmeform-beständigkeit ist es möglich neue An-wendungsgebiete für die UP-Harze zu erschließen

Ein besonders interessantes Beispiel für ein Anwen-dungsgebiet von Hochtemperatur-UP-Harzen sind Reflek-toren in modernen Automobilscheinwerfern aus BMC. Aufgrund der hohen Spitzentemperaturen von bis zu 220°C stoßen die heutigen Standardharze auf Basis von Maleinsäureanhydrid und 1,2-Propylenglykol an ihre thermische Leistungsgrenze (ca. 200 °C). Durch den Einsatz von Hochtemperatur-UP-Harzen können komple-xere und vor allem kleinere Geometrien für die Reflekto-ren verwirklicht werden, was vor allem die Designer der großen Automobilhersteller erfreut. Die Reflektoren in modernen Automobilscheinwerfern bestehen heute bereits in der Regel (>90%) aus Glasfa-serverstärktem Kunststoff (GFK). In den meisten Fällen wird bei der Herstellung das so genannte Bulk Moulding Compound (BMC) verwendet. Das Material besteht aus einem ungesättigten Polyester, Styrol und Kurzglasfasern sowie Füllstoffen und Additiven. Die Mischung wird dann im Spritzgußverfahren verarbeitet. Die mechanische Belastbarkeit der Formteile ist auf die Glasfaser zurück-zuführen, die hohe thermische Stabilität wiederum auf das Netzwerk aus ungesättigten Polyester und Styrol. Die Vernetzung der beiden Komponenten zur duromeren Matrix erfolgt während der Formgebung in der Spritz-gußmaschine.

Bachelor-Absolvent Sebastian Steffen Stegerwaldstraße 27 48565 Steinfurt

Ort der Bachelorarbeit: Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie, Fachhochschule Münster, Ab-teilung Steinfurt Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt FH-Betreuer:

Prof. Dr. R. Lorenz

Die Formteile können dann noch weiter behandelt wer-den. In diesem speziellen Fall der Reflektoren erfolgen nach der Formgebung noch eine Oberflächenbehand-lung, eine Lackierung, eine Metallisierung (Verspiege-lung) sowie eine Versiegelung der metallischen Oberflä-che. Das Metallisieren erfolgt entweder durch das so genannte PVD-Verfahren (physical vapour deposition) oder durch galvanische Tauchbadprozesse. Das Problem der Standardharze bei Temperaturen größer 200 °C ist die Emission niedermolekularer Ab-bauprodukte. Diese Abbauprodukte schlagen sich auf den metallisierten Oberflächen der Reflektoren nieder und führen dort allmählich zu einer Erblindung des Scheinwerfers. Neben der Entwicklung neuer UP-Harze war es not-wendig, eine reproduzierbare und aussagekräftige Mes-sung von Glastemperatur und Elastizitätsmodul mittels dynamisch-mechanischer Analyse zu gewährleisten. Dies konnte durch ein neues Herstellungsverfahren für die Probenkörper sichergestellt werden.

BSc - 2 -

Vergleich der Ethylacetattechnologie mit und ohne Reaktivdestillation

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zwei Verfahren zur Herstellung

von Ethylacetat zu vergleichen - nämlich die Reaktivdestillation und die

konventionellen Reaktion mit nachfolgender Stofftrennung. Bei der

Reaktivdestillation werden chemische Reaktion und Destillation simultan

in einer Gegenstromkolonne durchgeführt, wobei höhere Umsätze der

limitierenden Komponente zu erwarten sind als bei einer konventionellen

Reaktionsführung. Eine wichtige Größe für die Auslegung einer

Reaktivdestillationskolonne ist wie bei der herkömmlichen Rektifikation

der Energiebedarf. Diese Untersuchung wurde mit Hilfe der

Simulationsprogramm Chemcad durchgeführt. Die Berechnung des

Phasengleichgewichts erfolgte mit der NRTL Gleichungen und dem VLE

Modell. Für die Auslegung der Kolonne sind kinetische Daten sowie

Gleichgewicht Daten aus der Literatur entnommen worden. Für diese

Studie ist das System Ethanol/Ethylacetat/Essigsäure/Wasser

betrachtet worden. Nach der Durchführung der Reaktion mit und ohne

Reaktivdestillation mit Hilfe der Simulationssoftware Chemcad kam es

zu der Schlussfolgerung dass mehr Energie verbraucht wird bei der

Reaktion gefolgt mit der konventionelle Trennverfahren als bei der

Reaktivdestillation. Dies kann man durch die verschiedene Kondensator

sowie Verdampferleistungen nachvollziehen. Außerdem wurde eine

höhere Umsetzung der Essigsäure erreicht in der Reaktivdestillation,

99,8% gegen 36,8 % für die Reaktion im Rührkessel. Im beide Fälle

bekommt man Ethylacetat als Sumpfprodukt mit einer Reinheit von

99,999% bzw. 99,74%.

Bachelorabsolventin:

Edwige Nana

Roxelersr 458

48161 Münster

Ort der Bachelorarbeit:

Fachhochschule Münster

Verfahrentechnische Labor

Steinfurt

Betreuer:


B.Sc. - 3 -

Das Ziel der Arbeit war, durch gezielte Bachelor: Entfernung des Reaktionswassers das Katja Wollny Gleichgewicht der Veresterungsreaktion Raiffeisenstraße. 29 soweit zu verschieben, dass ein möglichst 48565 Steinfurt großer Umsatz der Reaktanden erreicht wird. Ort der Bachelorarbeit: Fachhochschule Münster Abteilung Steinfurt Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt Betreuter: Prof.Dr.Jordan Es sollte versucht werden aus der enzymkatalysierten Veresterungsreaktion von Ascorbinsäure und Palmitinsäure zur Herstellung von Ascorbylpalmitat das Reaktionswasser zu entfernen. Die Sorption erfolgt, im Lösungsmittelsystem Tert- Amylalkohol, mittels eines Superabsorbers auf Acrylsäure Basis. Tatsächlich findet in allen durchgeführten Versuchen im Satzbetrieb sowohl bei Verwendung eines Molekularsiebes als auch bei dem Superabsorber, keine ausreichende Sorption des Reaktionswassers statt. Es ist vielmehr so, dass sich dass wenige Reaktionswasser in irgendeiner Form gebunden ist und die Reaktion somit zum Stillstand zwingt. Es wurden folgende wichtige Schlussfolgerungen aus diesen Versuchen gezogen: - Die Reaktion kann nicht in einfacher Batcharbeitsweise durchgeführt werden. D.h. es muss ein Weg gefunden werden indem das Sorptionsmittel nicht in der Reaktionsmischung suspendiert ist

- Der Wassergehalt im Lösungsmittelsystem Tert-Amyalkohol muss bei Verwendung des Superabsorbers weit über 5% liegen - Das Reaktionswasser sollte möglichst nicht mit der Ascorbinsäure in Kontakt kommen Im Anschluss an diese Arbeit sollten noch Versuche durchgeführt werden in der die Reaktion in einer Soxhlet- Apparatur abläuft. Dabei wird das Reaktionswasser mittels Azeotropdestillation aus der Reaktion entfernt. Anschließend wird das Gemisch im Kühler wieder kondensiert und geht als Zweiphasengemisch in eine Extraktionshülse über. In der Exraktionshülse sollte sich die wässrige Phase leicht vom Superabsorber aufnehmen lassen.

Einsatz eines Superabsorbers zur Entfernung des Reaktionswassers bei einer enzymatischen Veresterung

B.Sc. - 4 -

ssuubb--μμmm GGrraannaattlleeuucchhttssttooffffee ffüürr

ppccLLEEDD--AAnnwweenndduunnggeenn –– YYAAGG::CCee mmiitt

RRoottvveerrsscchhiieebbuunngg dduurrcchh SSuubbssttiittuuttiioonn

vvoonn KKaattiioonneenn iimm WWiirrttssggiitttteerr

Für den Einsatz von energiesparen-den und langlebigen LEDs in der Allgemeinbeleuchtung ist es not-wendig, dass diese Festkörper-lichtquellen warm-weißes Licht mit hoher Farbwiedergabe emittieren. Ziel der Arbeit war es, den gelben Leuchtstoff YAG:Ce durch Co-Dotierungen so zu verändern, dass mit einem System aus blauem LED-Chip und Leuchtstoff warm-weißes Licht erzeugt werden kann. Dem Prinzip der additiven Farbmischung folgend ergibt sich aus der Kombi-nation von blauem LED-Chip und gelbem Leuchtstoff kalt-weißes Licht. Um warm-weißes Licht mit einem Zwei-Komponenten-System zu erzeugen, muss der Leuchtstoff ein Emissionsmaximum im orange-gelben Spektralbereich aufweisen.

Im Zentrum der Arbeit stand die nasschemische Synthese von verschiedenen Zusam-

mensetzungen des Leuchtstoffes YAG:Ce, der aufgrund seiner Eigenschaften – hohe

Stabilität, Anregbarkeit im Bereich von 450 nm, Emissionswellenlänge im Bereich von

540 nm – für den Einsatz in weißen InGaN LEDs geeignet ist. Um eine Rotverschiebung

der Emissionswellenlänge und damit einen besseren Farbwiedergabeindex zu erreichen,

wurden in der zugrundeliegenden Granatstruktur mit der allgemeinen Zusammensetzung

(Y1-xCex)3Al5O12 verschiedene Anteile der Lanthanoidkationen substituiert. Bei der an-

schließenden Charakterisierung der Proben bezüglich ihrer Lumineszenzeigenschaften

und Phasenreinheit konnten je nach Art und Anteil der Co-Dotierung mehr oder weniger

deutliche Auswirkungen auf das Emissionsmaximum und damit auf den Farbpunkt des Leuchtstoffes beobachtet werden.

Absolventin: Stephanie Möller B.Sc. An der Stadtmauer 7 48565 Steinfurt

Ort der Bachelor-Arbeit: Merck KGaA Frankfurter Straße 250 64293 Darmstadt Firmenbetreuer:

Dr. Holger Winkler

FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Jüstel

MSc. 1

EEiinnbbrriinnggeenn ffllüüssssiiggeerr MMeeddiieenn iinn ppuullvveerrfföörr--mmiiggee WWeerrkkssttooffffee

Das Interesse an Lösungen für Endprodukte basierend auf Rapid Manufacturing steigt stetig und die Entwicklung und Kommerzialisie-rung weiterer Materialien für das Selektive Lasersintern lassen eine breite Akzeptanz des Verfahrens erwarten.

Innerhalb meiner Masterarbeit beschäftige ich mich mit der Entwicklung eines flexiblen, flammgeschützten Poly(amid) 12 – Pulvers. Dabei wurde das Pulver durch Auftragen eines flüssigen Flammschutzmittels über eine temperierbare Sprühvorrichtung in Kombina-tion mit einem Schnellmischer hergestellt. Die Vorgaben für das Pulver sind:

- Es soll nach UL94 als V-0 eingestuft wer-den.

- Es soll eine Reißdehnung von über 10% (DIN EN ISO 527) aufweisen.

- Es soll sich problemlos auf der Selektiven Lasersintermaschine verarbeiten lassen.

Als Flammschutzmittel wurden komplexe Phosphor-verbindungen eingesetzt. Für die Aufnahmefähigkeit des Pulvers ist die BET – Oberfläche von entscheidender Bedeutung. Das PA 12 – Ausgangspulver kann auf zwei verschiedenen We-gen hergestellt werden:

- durch Ausfällen aus einer ethanolischen Lösung oder

- durch Vermahlen bei niedrigen Tempera-turen.

Das Fällpulver hat eine größere BET – Oberfläche als das Mahlpulver und eignete sich somit besser für das gewählte Verarbeitungsverfahren.

MASTER: Ralph Beckmann Eckenerstraße 22 48431 Rheine

Location Masterwork: Degussa AG / High Perform-ance Polymers/ Paul-Baumann-Straße 1 45764 Marl Attendant Company:

Sylvia Monsheimer Attendant University:

Prof. Dr. Reinhard Lorenz

Durch das Ausrüsten des gefällten PA 12 – Pulvers mit einem Flammschutzmittel basierend auf komplexen Phosphorverbindungen konnte ein Pulver hergestellt werden, das gemäß UL94 als V-0 eingestuft worden ist. Die Verarbeitbarkeit auf der Selektiven Lasersinterma-schine wurde durch Rieselhilfen gewährleistet. Die mechanischen Eigenschaften des PA 12 – Pulvers brachen aber durch die Präsenz des Flammschutzmit-tels ein. Die Mechanik konnte durch eine höhere Molmasse des Ausgangspulvers deutlich verbessert werden. Die hö-here Molmasse wurde dabei durch Nachkondensation in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 115°C unter Stickstoffatmosphäre erreicht. Durch Ausrüstung des PA 12 – Pulvers höherer Mol-masse mit einem flüssigen Flammschutzmittel basie-rend auf komplexen Phosphorverbindungen konnte ein Pulver hergestellt werden, das das gewünschte Eigen-schaftsprofil erfüllte.

MSc. 2

Master:

Bernard Brenya-Boateng

Stegerwaldstrasse 27, Z1 00-38

48565 Steinfurt

Germany

LOCATION MASTERWORK:

Labor für Chemische Verfahrenstechnik & Technologie

Attendant University:


To develop a kinetic model for a reaction requires a thorough quantitative study of the

reaction in question. This work is a comprehensive study of the esterification reaction

between octanoic acid and ethanol, beginning with the basic fundamental principles

underlying the concept of esterification reactions and continuing all the way to the che-

mical kinetics and reaction engineering aspects involved. Numerous experimental runs

at varied reaction conditions of the composition of the reacting components, the quanti-

ty and nature of catalyst and the reaction temperature are carried out and the experi-

mental data collected at different times during the progress of the reaction are exami-

ned to determine the composition of the system. Sixty three (63) different experimental

runs are performed in all. A kinetic model based on the composition of the system at

each time is then developed to describe how the reaction rate parameters such as the

rate constant for the forward and reversible reactions, the equilibrium constant as well

as the fractional (or equilibrium) conversion are affected by the changing conditions of

temperature, the quantity and the nature of catalyst used, and the composition of the

reacting components.

DEVELOPMENT OF A KINETIC MODEL FOR THE

ESTERIFICATION REACTION BETWEEN OC-

TANOIC ACID AND ETHANOL

MSc. 3

Development of a Lectin-Affinity Chromatography for the

Downstream Processing of Influenza A Virus Vaccines

Cell culture tech-nique can be used as an alternative for manufactur-ing influenza A virus vac-cines as against vaccines traditionally manufactured from embryonated hens eggs.

Cell culture technique can be used as an

alternative for manufacturing influenza A vi-

rus vaccines as against vaccines traditionally

manufactured from embryonated hens eggs.

One of the most important steps in vaccines

derived from cell culture based production is

the development and optimization of down-

stream processing methods for the purifica-

tion of inactivated influenza A viruses. Down-

stream processing is an integral part of any

product development and is normally the

most expensive and time consuming step.

Hence, the efficiency of this step has a large

impact on the total process economics.

MASTER: Jatuporn Salaklang J. G. Nathusius Ring WH-5/106, 39106 Magdeburg

Location Masterwork: Max Planck Institute Dynamics of Complex Technical Systems/ Bioprocess Engineering Sandtorstr. 1 39106 Magdeburg Supervisors: Dr. Michael W. Wolff FH Münster: Prof. Dr. H. Büttner

The presented study focuses on the devel-

opment of a proficient capture step in down-

stream processing based on lectin affinity

chromatography (LAC) for the purification of

inactivated influenza virus A/PR/8/34 (H1N1).

The suitable lectin as affinity ligand was cho-

sen by screening process via lectin blot

analysis and Affispin® lectin columns. This

research study has selected ECL for this ap-

plication and successfully used ECL agarose-

based column as the capturing tool for the

purification of influenza virus A/Puerto

Rico/8/34 (H1N1) in the laboratory bench

scale.

QQuuaannttiiffiiccaattiioonn ooff IInnfflluueennzzaa VViirruuss HHeemmaagggglluuttiinniinn ((HHAA)) bbyy RReevveerrsseedd PPhhaassee ––

HHiigghh PPrreessssuurree LLiiqquuiidd CChhrroommaattooggrraapphhyy ((RRPP--HHPPLLCC)) mmeetthhoodd

Cell culture technique can be used as an alternative for manu-facturing influenza A virus vaccines as against vaccines tradi-tionally manufactured from embryonated hens eggs. The effi-cacy of a vaccine against influenza is largely determined by the amount of immunogenic hemagglutinin (HA) in a vaccine. For several decades, the HA content of influenza vaccines has been assayed using Single Radial Immuno-diffusion (SRID). However, this SRID assay has a number of disadvantages. Apart from being time consuming, labo-rious and low throughput assay, it is more suitable for relatively pure vaccine products. Besides, complete ho-mology is preferred between the test vaccine and the standardized (purified) reference antigen. Furthermore, the SRID requires the production and standardization of reference antigens and specific antibodies, which is time consuming, costly and impose a critical bottleneck for the annual development and manufacturing process of the updated trivalent vaccine bulk material for epidemic influ-enza outbreaks. In this project, the hemagglutinin (HA) quantification in influenza A virus was performed using a novel reversed phase high pressure liquid chromatogra-phy (RP-HPLC) technique

MASTER: KEDAR DESHPANDE A-1, Flat No.5 “Ganga Residency” Hadapsar 411028, Pune INDIA.

Location Masterwork: Max Planck Institute Dynamics of Complex Technical Systems Sandtorstr.1 39106, Magdeburg Germany Attendant Company: Dr. Michael Wolff Attendant University: Prof. Dr. Volkmar Jordan

M.Sc. - 5 -

This thesis describes the efforts made on the characterization of a pilot-scale catalytic incin-eration system. The process characterization consists of two main objectives; to investigate the effectiveness of catalytic incineration as a means of reducing the volatile organic com-pounds in a air stream and establishing the heat & mass transfer mechanisms for the sys-tem. As a baseline the process characterization is started with catalytic combustion of six target compounds all of which are commonly en-countered in VOC emissions. Fe2O3 catalyst supported on γ-Al2O3 has been used in the catalytic reactor for the oxidation (combustion) reaction. Destruction efficiencies are deter-mined in terms of conversion rates and results showed that 99% conversion is attained at temperatures about 350°C for all organic compounds. Optimal working conditions for the catalytic plant has been investigated and in this purpose the system is operated under different conditions such as auto thermal working condition. It has been verified that the system is able to operate under auto thermal

conditions without additional energy supply. The effects of operating parameters such as gas velocity, inlet temperatures and inlet con-centrations, type of organic compounds have been searched throughly. The effects of tem-perature and gas velocity were significant. The end conversions increased as the tem-perature increased. The experiments have been performed with low organic substance concentrations and heat of combustion reac-tion has been evaluated for low VOC concen-trations. The dimensionless representation of heat and mass transfer through the catalytic reactor has also been studied. Combining the experimen-tal measurement data with theoretical back-ground, new correlations for heat transfer in-case of natural convection through the reactor wall to the surroundings as Nu=0,0045(GrPr)0,5983 and for mass transfer between the organic vapor and catalyst sur-face as Sh=0,34Re0,26Sc0,57 have been ob-tained respectively.

CCaattaallyyttiicc OOxxiiddaattiioonn ooff VVOOCCss AAnndd DDeetteerrmmiinnaattiioonn ooff HHeeaatt && MMaassss TTrraannssffeerr MMeecchhaanniissmm ooff tthhee SSyysstteemm

Catalytic Oxidation of Organic Compounds and Determination of Heat & Mass Transfer Mechanism Through the Catalytic Plant

MASTER: Oylum USAR Stegerwaldstr 27, Zi 142 48565 Steinfurt

Location Masterwork: Fachhochschule Münster

Labor Chemische Umwelt-technik Stegerwaldstr. 39

48565 Steinfurt Attendant University: Prof. Dr. Peter Dettmann

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Inorganic/Organic Composite Membranes

for Direct Ethanol Fuel Cell

Inorganic/Organic Composite Membranes for Direct Ethanol

Fuel Cell

In the last twenty years, the interest in fuel cells of all

types has increased dramatically. Not only the prospect

of high efficiencies and the absence of gaseous pollut-

ants like sulfur dioxide and the various nitrogen oxides,

but also the striking simplicity of a fuel cell and the

absence of moving parts led to the conclusion that a

real alternative for internal combustion engines was at

hand. Research activities in industry and universities

have reached enormous extents, and fuel cell related

sessions have become a regular part of many interna-

tional conferences and fairs. The possible applications

of fuel cells reach from stationary power production in

Megawatt dimensions down to portable systems to

supply mobile consumer electronics with below one

Watt. In between these two extremes lies the applica-

tion as vehicle power source, with nearly all major car

manufacturers having their own research program

now. Recently, after many years of research and de-

velopment on fuel cells, the initial euphoria has some-

what vanished, as many problems are yet unsolved.

Especially for mobile applications, most material com-

ponents in fuel cell systems are still too expensive the

MASTER: Nilesh Kothale. N-4, F-42, CIDCO, Aurangabad, Maharashtra, INDIA

Location Masterwork: Fraunhofer-Institute für Grenz-flächen- und Bioverfa-renstechnik IGB Nobelstraße 12, 70569, Stuttgart, Germany. Attendant Company: Dr. Thomas Schiestel Attendant University: Prof. Dr.-Ing. Volkmar Jordan.

systems are more complex than initially anticipated,

sometimes difficult to control and still the discussion is

far from an end which will be the best fuel for them

while hydrogen is the best fuel in terms of operating the

fuel cell itself, its production, storage and distribution is

complicated. Alternatively liquid hydrocarbons are dis-

cussed, like conventional gasoline, methanol or etha-

nol. These are easy to store and to distribute, but their

conversion in a fuel cell system is difficult. Either one

produces hydrogen from them in a fuel processor (re-

former) to feed a standard Polymer Electrolyte Fuel Cell

(PEMFC), or one uses a fuel cell which can convert a

liquid fuel directly, like the Direct Methanol (DMFC) or

Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC). The complexity of a

system combining a hydrogen production unit and a

hydrogen-consuming fuel cell have led many people to

the conclusion that the DMFC is the more favourable

option for certain mobile and portable applications,

although recently advancements in producing DEFC

portable applications have been reported as some user

friendly properties of ethanol.

M.Sc. - 7 -

HHeerrsstteelllluunngg vvoonn nnaannoosskkaalliiggeenn

YYAAGG::CCee LLeeuucchhttssttooffffeenn mmiitt HHiillffee

ddeerr GGllyyccootthheerrmmaallssyynntthheessee

Ziel der Vorliegenden Masterarbeit ist die Herstellung von nano-skaligen Yttrium-Aluminium-Granat Partikeln dotiert mit Cer, die unter Beibehaltung ihrer optischen Eigenschaften, gut in die Silikon-matrix einer Licht-Emittierenden-Diode dispergierbar sind.

Für die breite Anwendung von Licht Emittierenden Dioden ist ein gleichmäßiger, fokussierter weißer Licht-strahl erforderlich. Der weiße Lichtstrahl wird durch die Kombination eines Indium-Gallium-Nitrit (InGaN) Chips mit dem Leuchtstoff Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) dotiert mit Ce3+ erzielt. Für die Herstellung der ge-wünschten YAG:Ce nanopartikel wurde die Glycother-malsynthese benutzt. Zur Charakterisierung der herge-stellten Proben wurden die Lumineszenzeigenschaften der Proben bestimmt. Zur weiteren optischen Charak-terisierung, erfolgte die Bestimmung der Reflexionsei-genschaften. Strukturelle Aufklärung erfolgte mittels Röntgendiffraktometrie. Um die gewünschten opti-schen Eigenschaften zu erzielen wurden die Synthe-sebedingungen optimiert. Dazu wurde die Synthese-dauer und –Temperatur variiert.

MASTER: Mark Vorsthove Möserweg 6 48149 Münster

Location Masterwork: University of Aplied Science Fachbereich Chemie-ingeneurwesen Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt Attendant University:

Prof. Dr. U. Kynast Co Attendent:

Prof. Dr. M. Bredol

Aus den Ergebnissen der Versuchsreihen konnten Informationen über die Mindestbedingungen für die Bildung der YAG-Phase gezogen werden. Zusätzlich wurde eine Versuchsreihe mit unterschiedlichen Cer- Konzentrationen angesetzt, um festzustellen bei wel-cher Konzentration die Quanteneffizenz maximal ist. Nach Untersuchung der Partikeloberfläche, wurde versucht diese durch geeignete Verfahren zu verän-dern. Thermische Verfahren wurden ebenso auspro-biert, wie auch die Behandlung unter verminderten Druck. Ein Austausch durch verschiedene Silanole war ebenfalls teil der durchgeführten Masterarbeit.

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AA KKIINNEETTIICC SSTTUUDDYY AABBOOUUTT TTHHEE SSIILLIICCAA--SSIILLAANNEE RREEAACCTTIIOONN

Rubbers, fillers and reinforcing materials have been the

essential materials used for the production of tires since

the beginning of the tire industry over 100 years ago.

While the design of tires has change dramatically over

the past decades, the change in tire materials has fol-

lowed a more evolutionary path.

Silane coupling agents belong to a class of organosilane

compounds having at least two reactive groups of differ-

ent types, bonded to the silicon atom in a molecule. One

of the reactive groups (e.g. methoxy, ethoxy and silinolic

hydroxy groups) react wit various inorganic materials

such as glass, metals, silica, sand , to form a chemical

bond to the surface of the inorganic material, while the

other of the reactive group (e.g. vinyl, epoxy, methacryl,

amino and mercapto groups) is reactive with various

kinds of organic materials or synthetic resins to form a

chemical bond

MASTER: Juan Fernando Carvajal Guerra Schulstraße 13 49149 Münster

Location Masterwork: Degussa AG Werk Kalscheu-ren / Anwendungstechnik/ Harry-Kloepfer-Straße 1 50997 Köln Attendant Company: Dr. Anke Blume

Attendant University: Prof. Dr. Richard Korff

As a result of possessing these two types of reactive

groups, silanes are capable of providing chemical bond-

ing between an organic material and an inorganic mate-

rial.

This unique property is used for many kind of applica-

tions, but the main goal of this work is indeed, to find out

a correct mechanism for a certain silylation reaction be-

tween silica (Ultrasil 7000 Degussa AG) and the following

organoalkoxysilanes: triethoxyoctylsilane (Si 208 De-

gussa AG) and a mercapto – alcoxysilane (Si 363 De-

gussa AG) by experimental measurements, observing the

behavior of the reaction by changing the concentration of

reactants and products at the very beginning.

All of this in order to offer the buyers a good assesment

about how they should give an adecuate usage to this

kind of products.

A fundamental understanding of the mechanism of the rubber rein-forcement can lead to property en-hancement in existing applications as well as the development of new ones. The main goal of this work is indeed, to find out a correct mechanism for a certain silylation reaction between silica and two different organo-alkoxysilanes produced by Degussa AG, by experimental measurements, observing the behavior of the reaction by changing the concentration of reac-tants and products at the very begin-ning.

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Neue maßgeschneiderte Polyurethan (PUR)-Werkstoffe für den Lärmschutz und die Schwingungsdämpfung im Nieder-temperaturbereich

Polyurethan ist ein vielseitiger Werkstoff, der bei vielen Anwendungen zum Einsatz kommt. Als Beispiel ist hier vor allem die Automobil- und Baubranche zu nennen. Die Zustandsformen von Polyurethan sind vielfältig. Es kann als Beschichtung, Elastomer, Faser, Hart-schaum, Weichschaum, Integralschaum, Kleber usw. Verwendung finden.

Diese Arbeit fokussiert den Halbhartschaum-Bereich für bautech-nische Anwendungen, die chemisch den Schuhsohlen-Systemen ähnlich sind.

Grundlage der PUR-Chemie ist die Polyadditionsreak-tion der Isocyanat-Gruppe mit Alkohole, Amine und/oder Wasser. Durch Kombination verschiedener Isocyanate, Alkohole und Amine erhält man Werkstoffe mit den unterschiedlichsten Eigenschaften. Wenn man sich die Fülle der erwähnten Stoffe vor Augen führt, ist es leicht vorstellbar, dass eine Vielzahl an PUR-Rezeptur-Kombinationen existieren und dementspre-chend Polyurethan-Werkstoffe. Da das Eigenschafts-bild eines PUR-Werkstoffs direkt mit der Rezeptur verknüpft ist, gibt es auch hierbei fast unbegrenzte Möglichkeiten. Dies erklärt auch die oben erwähnten Anwendungsgebiete für Polyurethane. Die vorliegende Arbeit macht sich diese Umstände zu Nutze, indem sie direkt in die Formulierung eingreift. Zugrunde liegt eine Rezeptur eines vorhandenen Werkstoffs, ein Halbhartschaum, welche in bestimmten Bereichen zu optimieren ist. Es ist darauf zu achten, dass auf die besonderen Anwendungen des Werkstoffs zugearbeitet wird. Dies betrifft in diesem Fall die Bedingungen der Schwingungsisolierung und Trittschallentkopplung im Baubereich. Insbesondere eine zeitunabhängige Hydrolysestabilität und Dynamik soll erzielt werden, da diese im Laufe der Zeit abbauen. Es ist wünschenswert den Zeitfaktor, der Zeit von der Herstellung bis zur Unbrauchbarkeit des Produktes, möglichst bei einem gleichen oder besseren Eigenschaftsprofil zu verlängern. Ziel dieser Arbeit ist demnach eine Erhöhung der Rückprallelastizität und Verringerung der Glastemperatur. Um die genannten Zielsetzungen zu erreichen, wird die Polyurethanzusammensetzung verändert. In dieser Arbeit geschieht dies zunächst über eine Anpassung der so genanten A-Komponente und anschließender Optimierung der B-Komponenten.

MASTER: Maik Lachmuth Gastfeldstraße 27 28201 Bremen

Location Masterwork: Fachhochschule Münster Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt Attendant University: Prof. Dr. R. Lorenz Prof. Dr. M. Kreyenschmidt

Eine typische PUR-Schaum-Rezeptur setzt sich übergeordnet aus einer A-, und B-Komponente zusammen. Üblicherweise beinhaltet die A-Komponente eine Mischung aus Polyole, Diole, Katalysatoren und Treibmittel. In der B-Komponente befindet sich normalerweise nur das Isocyanat in Reinform oder als Prepolymer. An diesem Punkt setzt die vorliegende Arbeit an. Zunächst wird versucht, über die Modifizierung der A-Komponente Verbesserungen der Schaumeigenschaften zu erzielen. Dies erfolgt über den Rezepturbestandteil des Kettenverlängerers. Mehrere Versuchsreihen mit diversen Diolen, Aminen und Kombinationen aus ihnen werden in Hinblick auf eine Erhöhung der Rückprallelastizität durchgeführt. Weiterhin werden Veränderungen der Treibmittel vorgenommen. Wasser wird mit n-Pentan und Methylal ersetzt, um das beste Treibmittel bzw. Treibmittelverhältnis zu ermitteln. Im Anschluss erfolgt die Herstellung verschiedener Prepolymere auf Basis von reinem 4,4´-MDI. Sie werden mit unterschiedlichen Polyole, Diolen oder Kombinationen aus diesen prepolymerisiert um eine für unsere Anwendung „perfekte“ Isocyanatkomponente zu erhalten. Um die Einflüsse der neu erhaltenen B-Komponente zu ermitteln, werden diese verschäumt, um auswertbare Proben zu erhalten. Um eine Vergleichbarkeit zur Standartrezeptur zu erhalten, bleibt die A-Komponente unverändert. Die Charakterisierung erfolgt mit Hilfe der Rückprallelastizität und der Dynamisch-Mechanischen Analyse (DMA), um die Dämpfungseigenschaften und Glastemperaturen zu bestimmen. Aus den ermittelten Ergebnissen lassen sich direkt die Einflüsse der neuen B-Komponente auf den Schaum abschätzen. Zu dem geben die Ergebnisse Hinweise für die Suche nach einem industriellen Prepolymer, das es erlaubt die Laborergebnisse bestmöglich in die Praxis zu übertragen.

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This work describes the synthesis of a oxide nanoparticle form gas phase reaction. An inert gas is supplied to the reactor to control the reaction conditions. Vaporized pre-cursor and reactants are fed into plug flow reactor, con-currently. The product forms according to reaction mechanism in high temperature reactor. The reactor effluent, which contains solid-gas mixture, is introduced first to the solid separator and then exhaust gas treatment equipment. First of all the operation conditions are deter-mined with respect to literature data and the results of Aspen simulations.

The main purpose of this research project is the investiga-tion of the process conditions effects on the product charac-teristics. Reactor temperature, flow rates of the reactants and residence time were varied in order to access the desir-able characteristic of product such as precursor concentra-tion, BET-surface area and particle diameter. The synthe-sised product has very similar properties compared with results from the literature. The specific surface area of the corresponding particle (BET) is quite high (>600 m²/g). The primary particle size is varied from 5 to 20 nm.

Vapour phase Synthesis of a Oxide nanoparticle

MASTER: Erkan Vakkas Mutlu Akademiestraße 4 68159 Mannheim

Location Masterwork: BASF AG Chemicals Research and Engineering Department Attendant Company: Dipl. Ing. Dirk Grossschmidt Attendant University: Prof. Dr. Volkmar Jordan

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Moderne Klebtechniken und Schweißverfahren für Halter und

Befestigungssysteme

Das Ziel der Arbeit war es, eine

Alternative zum Befestigen von Polyamid-Haltern (PA-Haltern) in

der Luftfahrtindustrie zu finden.

Master: Arnaud Concord Gabelsbergerstr. 34 80 333 München Ort der Masterarbeit: EADS München GmbH Corporate Research Centre Germany Dept. LG-CT 81663 München Firmen Betreuer:

Dipl.-Ing. Georg Wachinger

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Reinhard Lorenz

In der Kunststoffindustrie bekommen faserverstärkte Kunststoffe immer mehr Zuwachs. Faserverstärkte Kunststoffe bestehen aus einem Fasermaterial als Füllstoff und aus einem Harzsystem als Matrix. In diesem Verbund sind die Fasern für die Kraftüberleitung zuständig und das Harz hält die Fasern beieinander und überträgt die Kräfte von Faser zu Faser. Um diese faserverstärkten Kunststoffe miteinander zu verbinden hat sich, neben dem Nieten und dem Schrauben, das Kleben in der Luftfahrtindustrie etabliert. Durch Hochleistungsstrukturklebstoffe werden größere GFK-Bauteile (glasfaserverstärkter Kunststoff) zusammengefügt ohne, wie es beim Nieten bzw. beim Schrauben der Fall wäre, das Material, durch Umlenkungen der Fasern, zu schwächen. Ein weiteres Fügeverfahren, welches sich in der Kunststofftechnik schon etabliert hat, ist das Schweißen von Kunststoffen. Hierbei werden Kunststoffe gleichen Typs miteinander verschweißt. PA-Halter werden im Flugzeugbau in den unterschiedlichsten Geometrien und Dimensionen verbaut. Diese Halter werden im Flugzeugrumpf oder an Innenausstattungsteile angebracht. Sie haben Aufgaben, wie z.B. das Halten von Kabelbäumen, Dämmmaterial und Abdeckungen zu halten. Die PA-Halter werden im Flugzeug auf Phenolharz-GFK aufgeklebt. Dieses Kleben wird manuell ausgeführt und man verwendet einen Zwei-Komponenten (2-K) Klebstoff. Nun gibt es aber bei diesem Verfahren zwei Nachteile: Als erstes sind die Halter aus Polyamid, schlecht zu Kleben. Deshalb müssen die Halter

aufwendig mit einem Haftvermittler vorbehandelt werden. Als zweites werden die Halter mit einem 2-K-Epoxidharzklebstoff angeklebt und z.B. mit einem Tape fixiert, bis eine Handhabungsfestigkeit erreicht ist. Zudem kommt es vor, dass Klebstoffansätze wegen überschrittener Topfzeiten verworfen werden müssen. Aus diesen Gründen verzögern sich nachfolgende Arbeitsschritte und es kommt zu langen Prozesszeiten. Zur Bearbeitung dieses Problems wurde die Masterarbeit mit dem Thema: „Moderne Klebtechniken und Schweißverfahren für Halter und Befestigungen“ durchgeführt, Ziel ist es nach Alternativen zu oben genannten Verfahren zu suchen. 3 Methode wurden untersucht: zuerst wird das Härterlackverfahren, oder „No-Mix“-Verfahren untersucht. Hierbei wird der Härter auf einen Fügeteil aufgetragen und ablüften gelassen. Wenn der Härter getrocknet ist, ist das Fügeteil längere Zeit lagerstabil. Die Harzkomponente wird auf das zweite Fügeteil aufgetragen und die Reaktion startet beim Kontakt der Fügeteile. Beim Induktionskleben verwendet man einen elektrisch leitenden Zusatzstoff im Klebstoff. Durch das Anlegen eines hochfrequenten Magnetfelds werden die elektrisch leitenden Partikel erwärmt. Dies führt zu einer schnelleren Härtung des Klebstoffes. Schließlich wird noch Reibschweißen als Fügeverfahren untersucht. Hierbei wird die Erwärmung der Fügeteile durch eine Relativbewegung der Fügeteile zueinander unter Druckeinwirkung erzeugt. Ist die Schweißtemperatur erreicht, so wird der Reibvorgang gestoppt und die Teile werden unter erhöhtem Druck zusammengefügt.

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AADDSSOORRPPTTIIOONN OOFF TTEENNSSIIDDEESS

IINN

WWAASSTTEE WWAATTEERR

Tensides are used in many areas of human activi-

ty, in the home and in commerce, in agriculture,

and in industry. A large number of tensides come

into direct contact with human skin, as consti-

tuents of detergents and cleansing agents,as a

result we succeeded in improving the quality of

life and the life expectancy of humans but we tend

to pollute and create wastewater by using these

cleaning agents and detergents which are pro-

ducts of tensides. As a result there must be a way

that the waste water produced can be cleaned and

adsorption of the tensides from the waste water is

a means of cleaning the tensides from the waste

water.

Adsorption of the tenside sodium dodecyl sulfate

on activated carbon was investigated at different

temperature conditions and different tenside con-

centrations.

It was established that sodium dodecyl sulfate is

completely adsorbed at low concentrations and

also at temperatures 30°C and above there is an

increase in the amount of sodium dodecyl sulfate

adsorbed even as the concentration is decreased.

MASTER: Lawrence Nti Boeselager Str.71 Zi B 251 48163 Münster

Ort der Masterarbeit: Labor für Umwelt Technik Fachbereich Chemieingenieur-wesen der Fachhochschule Münster FH-Betreuer:

Prof. Dr. –Ing.Peter Dettmann

LLaannggzzeeiittvveerrhhaalltteenn uunndd bbiioollooggiisscchheerr AAbbbbaauu vvoonn BBiiooddiieesseell-- uunndd MMiinneerraallööllddiieesseellggeemmii--sscchheenn iinn LLeeiicchhttffllüüssssiiggkkeeiittssaabbsscchheeiiddeerrnn

Ziel der Masterarbeit war eine Be-schreibung des Langzeitverhaltens von Mineralöl- und Biodieselgemi-schen mit Wasser im Leichtflüssig-keitsabscheider. Darüber hinaus sollte ein möglicher biologischer Abbau untersucht und die Bestän-digkeit von im Abscheider einge-setzten Werkstoffen charakterisiert werden.

Die Masterarbeit wurde in der Zeit von Sep-tember 2006 bis Februar 2007 an der Fach-hochschule Münster im Labor für Wasser-, Abwasser- und Umwelttechnik durchgeführt. Sie ist ein Teil des F&E-Projekts „Abschei-dewirkung von Leichtflüssigkeitsabscheidern bei Zufluss von Biodieselprodukten“, wel-ches vom Ministerium für Umwelt und Na-turschutz, Landwirtschaft und Verbrau-cherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert wurde. Die Ergebnisse aus der Masterarbeit und aus diesem Projekt bilden u.a. die Grundlage für die Formulierung einer neuen Norm für Leichtflüssigkeitsabscheider unter Biodieselzufluss, da die bestehenden Normen DIN EN 858-1, DIN EN 858-2 und DIN 1999-100 nicht den Biodieselfall abde-cken. Somit dürfte theoretisch kein Biodiesel in Abscheideranlagen gelangen. Allerdings verpflichtet die Europäische Union die Mit-gliedsstaaten in der Richtlinie 2003/30/EG zur Substitution von fossilen Treibstoffen durch Biokraftstoffe in Höhe von 5,75 % bis 2010. Teil der Masterarbeit war die Modellierung der chemischen Veränderung von Biodiesel-Mineralöldieselgemischen beim Einlauf in Leichtflüssigkeitsabscheidern und beim Ver-bleib dieser Leichtphase zusammen mit Was-

MASTER: Miriam Florack Tinge 11 D-48624 Schöppingen

Location Masterwork: Fachhochschule Münster Fachbereich Energie · Ge-bäude · Umwelt Labor für Wasser-, Abwasser- und Umwelttechnik Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt Attendant Company:

Prof. Dr. Christof Wetter Attendant University:


ser im Abscheider. Zur Klärung der biologischen Abbaubarkeit wurden verschiedene Versuche unter aeroben und anaeroben Bedingungen mit unterschied-lichen Dieselgemischen durchgeführt. Um den Einfluss von Biodiesel auf Werkstoffe in Abscheideranlagen bewerten zu können, wurden Dichtungs- und Beschichtungsprüf-körper den Dieselgemischen ausgesetzt. Darüber hinaus wurden in dem F&E-Projekt Funktionsprüfungen zur hydraulischen Wirk-samkeit mit Serienabscheidern bei Zufluss verschiedener Biodiesel-Mineralöldieselge-mischen durchgeführt. Des Weiteren wurde die reale Situation von Abscheideranlagen an Tankstellen erfasst. Es hat sich gezeigt, dass ein biologischer Ab-bau stattfindet und mit steigendem Biodiesel-anteil zunimmt. Das unter der Leichtphase befindliche Wasser verändert sich durch die Anwesenheit der Leichtphase wesentlich, u.a. sind Kohlenwasserstoffe aus den Dieselkraft-stoffen zu finden. Bei der Beaufschlagung mit Biodiesel muss darauf geachtet werden, dass einige Werkstoffe nicht biodieselbeständig sind. Da die hydraulische Wirksamkeit durch Biodiesel verringert wird, muss dieses bei der Auslegung von Leichtflüssigkeitsabscheidern berücksichtigt werden.

M.Sc. - 14 -

Comparative Study on Melt Compound-ing of Different Nanoparticles in Ther-

moplastics

Comparative Study on Melt Com-pounding of Different Nanoparti-cles in Thermoplastics

The reinforcement of polymers using fillers, whether inorganic or organic, is common in the production of modern plastics. Polymeric nanocomposites (PNCs) (or polymer nanostructured materials) represent a radical alternative to conventional-filled polymers or polymer blends. In contrast to the conventional sys-tems where the reinforcement is on the order of mi-crons, discrete constituents on the order of a few na-nometers (~10,000 times finer than a human hair) exemplify PNCs. This project is a comparative study of Polymer nano-composites compounded by adding different percent-age of loading of nanoparticles in the polymer and then characterizing them to observe the effect of nanoparti-cles on the polymer. For the processing of BaSO4 induced PBT, Buss ko Kneader and Twin screw ex-truder were used because of their good dispersion abilities. To make a comparative study, BaSO4 (Sachtoperse Hu-D) were used when compounded on the Buss ko Kneader; and inorganic modified BaSO4 (Hombright-S) when compounded on Twin screw ex-truder.

MASTER: Shantanu Dudhewar. GuruPrasad, Nanded, Maharashtra, INDIA

Location Masterwork: Fraunhofer-Institute Umwelt-, Sicherheits- und Energietech-nik UMSICHT OsterfelderStraße3, 46047 Oberhausen, Germany. Attendant Company: Dipl. chem. Anke Nellesen Attendant University: Prof.Dr.-Ing.Peter Dettmann

When compounded on Buss ko Kneader, dispersion of BaSO4 in the PBT is poor. The material has become stronger but it also becomes brittle with an increasing percentage of BaSO4 . When compounded on Twin screw extruder, dispersion of BaSO4 in the PBT is good. This nanocomposite shows better mechanical properties, as percentage of nanoparticles increases E-Modulus as well as ultimate stress increases with main-taining almost same impact strength in comparison with pure PBT, but percentage elongation decreases. How-ever, thermal analysis shows loading of BaSO4 does not influence its melting temperature and crystallization temperature.

M.Sc. - 15 -

Entwicklung einer Laborpilotanlage für die Produktion von

Calciumcarbonatpräzipitat (Calcit) und deren Umsetzung

auf den Industriemaßstab

Ziel dieser Arbeit war es, aus einem technischen Branntkalk CaO, ein reines Calciumcarbonatpräzipitat (PCC) CaCO3 herzustellen. Das Prinzip dieses Verfahrens ist es, dass CO2 - Gas in eine gesättigte Calciumhydroxidlösung eingeleitet wird und das dabei gebildete CaCOa als Präzipitat ausfällt. Im Rahmen der Arbeit wurde eine Pilotanlage entwickelt, die dann unter Labor- und Betriebsbedingungen zu betreiben war. Die Umsetzung auf den Produktions-maßstab erfolgte dann letztlich, wobei die angestrebte Reinheit und der Umsatz des Präzipitates den zuvor gestellten Anforderungen entsprachen. Der entscheidende Faktor, die Wirtschaftlichkeit des Produktionsprozesses wurde erfüllt.

Das dargestellte Verfahren für die Herstellung von Calciumcarbonatpräzipitat (PCC) teilt sich in zwei Aufgaben: die Herstellung einer gesättigten Calciumhydroxidlösung durch Suspendierung von Branntkalk in einem Lösungsbehälter und die Zuführung von CO2-Gas in die gesättigte Ca(OH)2-Lösung mit anschließender Gewinnung des auskristallisierten Calciumcarbonats mittels Sedimentation in einem Fällungsbehälter. Die Verwendung von CO2-Gas als Reaktionspartner aus den Betriebsabgasen ermöglicht es einen extrem wirtschaftlichen Prozess für die Herstellung des Produktes zu erhalten. Um die optimalen Bedingungen für die Herstellung von PCC in einem Kalkwerk zu ermitteln, wurden Grundlagen im Labormaßstab erarbeitet. Mit diesen Daten, nun extrapoliert auf den Technikumsmaßstab, wurde im 0,3 t Maßstab die Herstellung von Calciumcarbonatpräzipitat durchgeführt.

MASTER: José Pablo Toro Sierra Ländestr. 1 85354 Freising

Ort der Masterarbeit: FH Münster Labor für Chemische Umwelttechnik-FB 01 Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt FH-Betreuer: Prof.-Dr.-Ing. P. Dettmann

Aus diesen Ergebnissen wurden dann Praxistests direkt im Kalkwerk mit den CO2-haltigen Abgasen der Kalkbrennöfen vor Ort durchgeführt. Aus diesen Ergebnissen wiederum wurden die Daten hochgerechnet für einen Produktionsmaßstab von 50 t. Es zeigte sich, dass die erzielten Qualitäten im Industriemaßstab mit denen des Labors identisch waren. Obendrein wurden in der Praxis Ausbeuten erzielt, die praktisch den berechneten Werten entsprachen.

M.Sc. - 16 -

RRhheeoollooggiiccaall bbeehhaavviioouurr ooff sslluurrrriieess uusseedd ffoorr tthhee pprroodduuccttiioonn ooff lliitthhiiuumm –– iioonn bbaatttteerryy

eelleeccttrrooddeess..

Rheological behaviour of slurries used for the production of lithium – ion battery electrodes

The main task in this master thesis was the determination of the viscosity behaviour of various electrode slurries. Thereby the de-pendency on the solid mass fraction of pre-mixed electrode powder and the operating temperature were considered. In order to obtain reliable data, first the re-producibility of the viscosity measurement was determined and the plate / plate system was chosen as the measuring geometry – mainly because it needs only a small sample volume compared to the cylindrical system. It was found that the sample preparation step strongly influences the viscosity determina-tion because the segregation process of the solid content of the slurry is fast. The meas-urement reproducibility depends also on the preparation of the sample. It is important to stir the sample before starting the measure-ment. Furthermore a pre-tempering step was included in the measuring shear rate pro-gram. During the pre-tempering a shear rate of 2 (1/sec) was chosen. The viscosity of the slurries was determined for a shear rate range from 50 to 500 (1/sec), both increasing and decreasing (50 – 500 and 500-50). A hysteresis between the upward and down-ward curves was observed, which is caused by a segregation process of the particles during the shear stress.

MASTER: Felix Niehoff Vennepohl 21 48163 Münster

Location Masterwork: Degussa GmbH Servicebereich Verfahrens-technik & Engineering Rodenbacher Chaussee 4 63457 Hanau - Wolfgang Attendant Company: Dr. Ing. Yves Gorat Stommel

Attendant University: Prof. Dr. Ing. Volkmar Jordan

A dilution series from the anode Type (A) and cathode Type (A) was prepared and its vis-cosity was determined at different solid mass fractions and temperatures. When investigating the influence of the tem-perature, the obtained data was used for cal-culations as well that allow for determination of viscosity at intermediate temperatures. As expected, the viscosity of the slurries de-pends more strongly on the solid mass frac-tion than on the temperature. The viscosity of the electrode slurries Type (B) and (D) was determined and compared in the same way as for Type (A). Degussa uses different measuring instru-ments for the determination of the viscosity. The comparability, reproducibility and re-peatability of these measuring instruments were considered. It was found that the Rheo-tec MC 1 delivers the most reliable data. Comparing the viscosity results from the measurement with the Haake Viscotester with the results from the other ones is diffi-cult, because it seems not possible to define one shear rate in the cylindrical set-up.

MSc.

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Entwicklung einer Methode zur Extraktion von den Triterpenen Oleanolsäure und Ursolsäure aus Salvia Triloba

Entwicklung einer Methode zur Ex-traktion von den Triterpenen Oleanol-säure und Ursolsäure aus Salvia Triloba

In der vorliegenden Arbeit wurde eine Me-

thode zur Extraktion und zur Aufreinigung

der Triterpene Oleanol- und Ursolsäure aus

Salbei entwickelt. Dazu wurde im Vorfeld die

Löslichkeit der beiden Triterpene in ver-

schiedenen gängigen Extraktionsmittel ge-

prüft. Zur Charakterisierung der Extrakte

wurde eine Dünnschichtchromatographische

Methode entwickelt, dass die Bestimmung

von Oleanolsäure und Ursolsäure aus einer

Mischung ermöglicht. Bei den Extrakten, die

mit dieser DC-Methode untersucht wurden,

konnten beide Triterpene qualitativ bestimmt

werden. Als Laufmittel wurde eine Mischung

aus Aceton/Toluol/Methanol/Wasser in ei-

nem Verhältniss von 5:1:1:1 (v/v) verwendet.

Zur Löslichkeitsbestimmung wurde eine neue

Methode entwickelt um ein breites Spektrum

an Lösemittel zu testen.

MASTER: Schwan Hosseiny Am Westerfeld 40 49696 Molbergen

Location Masterwork: Fachhochschule Münster University of Applied Sciences Fachbereich Chemieingenieurwesen Steinfurt Attendant University: Prof. Dr. -Ing. Volkmar Jordan Prof. Dr. rer. nat. Klaus Schlitter

Diese Methode zeichnet sich in ihrer Ein-

fachheit aus und ist zudem sehr kostengüns-

tig. Die beste Löslichkeit für die Triterpene

wurde in einer Mischung aus Dioxan/n-

Butanol mit 35,24 mg/ml gefunden.

Für die Extraktion der Triterpene aus Salbei

und die Aufreinigung der Extrakte wurde ein

Verfahren entwickelt, das hohe Ausbeuten

und Reinheiten gewährleistet. Dabei konnten

bis zu 83% der im Salbei enthaltenen Triter-

pene herausextrahiert werden mit einer

Reinheit von über 70% aufgearbeitet werden.

M.Sc. - 18 -

Entwicklung einer analytischen Methode

zu Trennung der pentacyclischen Triter-

pensäuren Oleanolsäure und Ursolsäure

mittels High Performance Liquid

Chromatographie (HPLC)

The topic of the Masterwork was to achieve an Analytical Method for the Quantification of triterpene acids in extracts

In der vorliegenden Arbeit wurde eine analy-tische Methode zur Trennung von Oleanol- und Ursolsäure aus Salbeiextrakten entwi-ckelt. Die Entwicklung der analytischen Methoden wurde mit den Reinsubstanzen durchgeführt und anhand von Extrakten, die mittels DC analysiert wurden, überprüft. Als dünnschichtchromatographische Metho-de wurde ein Verfahren entwickelt, das die Bestimmung von Oleanolsäure neben Ursol-säure aus einer Mischung ermöglicht. Bei den Extrakten, die mit dieser DC- Methode untersucht wurden, konnten beide Triterpene qualitativ bestimmt werden. Als Laufmittel wurde eine Mischung aus Aceton/Toluol/Methanol/Wasser im Verhält-nis von 5:1:1:1 (v/v) verwendet.

MASTER: Peter Schneider Albersloher Weg 469 48167 Münster

Location Masterwork: Fachhochschule Münster University of Applied Sciences Fachbereich Chemieingenieurwe-sen Attendant University: Prof. Dr. -Ing. Volkmar Jordan Prof. Dr. rer. nat. Klaus Schlitter

Das Laufmittel, das für die DC-Bestimmung verwendet wurde, war für die HPLC nicht geeignet, da die Absorptionsmaxima des Laufmittels höher sind als die Wellenlänge bei der die beiden Triterpene detektiert wer-den. Nach einer Vielzahl von Tests unterschiedli-cher Säulen, die von NP-Phasen bis hin zu RP-Phasen untersucht wurden, hat sich als beste Säule eine LiChrospher RP-18 für die HPLC-Analytik erwiesen. Hier konnte mit dem Laufmittelgemisch Me-thanol/Wasser/Essigsäure/Triethanolamin im Verhältnis 90:10:0,04:0,02 (v/v) die beste Trennung erhalten werden. Mit dieser Methode ist sowohl eine qualitative wie auch quantitative Bestimmung der beiden Analyten möglich.

M.Sc. - 19 -

Dynamic simulation and control of a divid-ing wall column

The topic of the Masterwork is si-mulate the PID control of dividing wall column and find out the con-trol behaviour of the controled di-viding wall column.

Distillation is the most widely used separation tech-nique in the chemical and petroleum industry. However, it can contribute to more than 50% of the plant operating costs. The best way to reduce operating costs of existing units, is to improve their efficiency and operation via process optimisation and control. Dividing Wall Columns (DWC) can primarily be used for separating ternary mixtures to pure products. The column is made up of two subcolumns: the prefrac-tionator and the main column which are divided by two liquid streams and two vapour streams. Feed enters to the prefractionator, where a sloppy separation is per-formed. Binary type, sharp separations are a com-plished in the four sections of the main column. Dividing wall columns can save typically 30% energy, in comparison with the simple sequences. The saving is due to the highly reduced mixing losses. As there are two columns accommodated in a single shell of the dividing wall column, the capital cost saving can be as high as 25% in new designs.[1]

MASTER: Minfeng Fei Adress Stegerwaldstr. 27 Zi.120 48565 Steinfurt

Location Masterwork: Company / Departement/ Adress Fachhochschule Münster Fachbereich Chemieingeni-eurwesen Stegerwaldstr. 39, 48565 Steinfurt Supervisor: Prof.Dr.-Ing.Volkmar Jordan

Although the DWC has been known for decades, lack of confidence in design. It took quite a long time until this technology has been taken in industrial use. So far, about 40 divided wall columns are in operation world-wide. About 30 of them within the BASF group. One reason for this has been the fear to run into controllabil-ity problems. Nowadays, it could be shown that divided wall columns can successfully be operated using con-ventional control strategies implemented with classical PID controllers. However, due to a rather poor control behaviour of these classical strategies, some of the expected sav-ings in investment can not be realized due to increased safety margins. This problem should be overcome by the implementation of a more elaborated automatic control scheme. [2] The PID control of these dividing wall column was re-searched in this Master Thesis by using the dynamic simulation options of the process simulater ChemCAD.

MSc. - 20 -

Kunststoffanalytik mit der RFA

Herstellung und Charakterisierung von Ein-zelelementstandards zur Ermittlung und Kor-

rektur von Matrixeffekten

In der Kunststoff produzierenden und verarbeitenden Industrie be-steht aus unterschiedlichen Moti-ven die Notwendigkeit, den Gehalt verschiedener chemischer Elemen-te in Kunststoffen zu bestimmen. Ziel dieser Arbeit war es daher, ge-eignete polymere Einzelelement-standards zur Kalibrierung der Röntgenfluoreszenzanalyse herzu-stellen. Damit war die Ermittlung und Korrektur bestimmter Matrixef-fekte möglich.

Zum einen kann die Einhaltung und Überwachung be-stimmter Gesetze und Richtlinien Grund für die Bestim-mung von Elementen in Kunststoffen sein. So wird zum Beispiel durch §13 der Verpackungsver-ordnung (94/62/EG) der Einsatz von Blei, Cadmium, Quecksilber und Chrom(VI) in Verpackungsmaterialien, die in Europa in Verkehr gebracht werden, streng limi-tiert. Viele der in diesen Bereichen eingesetzten Mate-rialien bestehen aus Kunststoffen. Die Hersteller müs-sen die Konformität ihrer Produkte gegenüber ihren Kunden gewährleisten und sind deshalb auf die Durch-führung von Kontrollanalysen angewiesen. Ein weiterer Grund für die Bestimmung von chemischen Elementen in Kunststoffen sind Qualitäts- und Prozess-kontrollen. Hier muss geprüft werden, ob die Additivie-rung eines Kunststoffs entsprechend des vorgeschrie-benen Eigenschaftsprofils durchgeführt wurde. Weitere Gründe für die Bestimmung von Elementen in Kunststof-fen können im Bereich der Schadensanalytik liegen. Hier kann zum Beispiel durch eine Bestimmung des Nickelgehaltes in einer Kunststoffprobe ermittelt werden, ob eventuell verbliebene Katalysatorreste für eine früh-zeitige Alterung eines polymeren Bauteils verantwortlich sein könnten. Schließlich ist auch eine Bestimmung von Elementen in Kunststoffen am Ende der Nutzungszeit von zentraler Bedeutung. So muss vor einer thermischen Verwertung von Kunststoffabfällen ermittelt werden, wie hoch der Anteil an Chlor und Schwefel in den Brennstoffen ist. Bei zu hohen Chlor- und Schwefelanteilen können während des Verbrennungsvorganges signifikante Mengen an Säuren und giftigen Dioxinen frei werden, die die Verbrennungsanlage schädigen und zu Umweltbelas-tungen führen. Die bisherigen Analyseverfahren sind für diese Anforderungen nur bedingt geeignet. So können zum Beispiel Kunststoffe erst nach einem aufwendigen Säureaufschluss in einer ICP-MS oder ICP-OES bzw. mittels AAS auf ihren Elementgehalt geprüft werden.

Master: Hans-Christian Mans Falkenstraße 36 48268 Greven

Arbeit durchgeführt bei: Fachhochschule Münster Fachbereich Chemieingenieurwesen Labor für Instrumentelle Analytik Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt Referent:

Prof. Dr. Martin Kreyenschmidt Korreferent:

Prof. Dr. Anton Janßen

Diese hat zur Folge, dass die Analysen nur von speziell ausgebildetem Personal in einem Analysenlabor durchgeführt werden können und sehr zeitintensiv sind. Das treibt die Kosten für die Analysen signifikant in die Höhe - mit unmittelbaren Auswirkungen auf die Pro-duktkosten. Wünschenswert ist daher die Entwicklung eines Analy-severfahrens, das zeitnah, ohne aufwendige Auf-schlussverfahren, die Charakterisierung von chemi-schen Elementen in Kunststoffen gestattet. Die Röntgenfluoreszenzanalyse bietet hier signifikante Vorteile, jedoch ist die Bereitstellung geeigneter Kalib-riermaterialien zwingend notwendig. Weiterhin wäre die Entwicklung eines standardlosen Messprogramms für die Analyse von Elementen in verschiedenen Kunst-stoffen ohne vorherige Kalibrierung von enormem Vor-teil. In dieser Arbeit wurden daher zunächst Einzelelement-standards auf Basis der Polymere ABS und PET her-gestellt. Die genauen Elementgehalte der hergestellten Proben wurden anschließend mittels Neutronen-Aktivierungsanalyse am Hahn-Meitner-Institut in Berlin ermittelt. Anschließend wurde sowohl die mikroskopi-sche, als auch die makroskopische Homogenität der Proben untersucht. Damit konnte eine optimale Eig-nung der Proben zur Kalibrierung der RFA bestätigt werden. In einem weiteren Schritt wurden verschiedene Matrix-einflüsse anhand der hergestellten Proben untersucht. Daraufhin wurde überprüft, inwieweit eine Korrektur dieser Matrixeffekte mit der Software des wellenlän-gendispersiven S4 Pioneer RFA Spektrometers von Bruker AXS möglich ist. Die durchgeführten Arbeiten stellen einen ersten Schritt hin zur Entwicklung eines standardlosen Messpro-gramms für die RFA zur Bestimmung von Elementen in Kunststoffen dar.

M.Sc. - 21 -

Migration behaviour of

stabilisers out of

polyethylene pipes

The topic of the Masterwork was the investigation of the migration behaviour of stabilisers out of PE pipes.

In this research project the migration behaviour of

Naugard XL-1, Irganox 1330 and Irganox 1076 out of

cross linked and unlinked polyethylene pipes should

investigated. This could realized by autoclaving of the

polyethylene pipes and analysing of the autoclaving

water in dependence of time. Furthermore the possible

degradation products of the stabilisers have to investi-

gate. The development of a HPLC-method and the

influence of cross linking on polyethylene pipes were

carried out in a former diploma thesis.

For the investigation of the stabilisers in water a SPE

method for them was developed. Different SPE-

cartridges in combination with different solvents were

carried out. Best recoveries were observed by using

RP-18 as packing material and chloroform as elution

solvent.

Afterwards proceed of the aging test of PE-pipes were

investigated. The chromatograms for cross linked and

unlinked PE pipes present similar signals the whole

time for 11 weeks aging. The SPE-purification was

done every week. The signals of the stabilisers weren’t

detected, but there were signals of unknown com-

pounds noticed.

MASTER: Oliver Buttler Württemberger Str. 3 48529 Nordhorn

Location Masterwork: FH Münster Stegerwaldstr. 48565 Steinfurt Attendant University: Prof. Dr. Martin Kreyenschmidt

It was to analyse if the substances could migrated out

of the polymer. Therefore the surface of the plastic was

increased by the aging investigations of PE granulate.

Naugard XL-1 and Irganox 1330 were noticed in the

chromatograms of the water by these investigations

after one week aging. Irganox 1076 wasn’t detected in

water. Therefore the aging water was degassed and an

oxidation could be excluded. But the results of oxygen

free water as aging solvent were the similar. The aging

tests with both water types were preceded and the

concentrations of Naugard XL-1 and Irganox 1330 were

determined. There were also unknown signals detected

in both water types. The concentrations of the stabilis-

ers were increased in the first four weeks, but then a

slightly decreasing of the concentrations was recog-

nized for the oxygen consisting water.

Afterwards samples, which were taken during the aging

tests, of PE-pipes and PE-granules were milled and

analysed by soxleth extraction to get more information

about migration behaviour of the stabilisers.

In following projects the unidentified signals had to be

analysed be mass spectrometry to get more information

of the source of them.

DPStg. - 1 -

The optimisation of the McMurry Reaction for industrial application

The topic of the Masterwork is the optimisation of the McMurry Reac-tion for industrial application with several catalysts and different reac-tion conditions.

A concept for C-C- bond formations catalyzed by transition metals in low oxidation state is described. A low-

valent titanium reagent has been prepared by the reduction of TiCl4 with Zn or catalytic amount of TiCl3 with

Zn, followed by the regeneration of titanium chloride from the titanium oxides formed via ligand exchange

with the admixed chlorosilane. Similarly, the activation with chlorosilanes of commercial titanium powder

which may then be used as a performant off-the-shelf reagent for various types of carbonyl coupling reac-

tions.

It has been realised an intermolecular reductive deoxygenation of saturated and unsaturated aliphatic or

aromatic aldehyds and ketons. The effect of reaction conditions on the course of the industrial coupling proc-

ess is discussed.

MASTER: Edyta Burda Ul. Ogrodowa 7 32-400 Myslenice Polen

Location Masterwork: Cognis Deutschland GmbH & Co. KG Care Chemicals Henkelstraße 67 40589 Düsseldorf Attendant Company:

Dr. Markus Dierker Attendant University:

Prof. Dr. Andreas Weiper-Idelmann

Einarbeitung eines CONE-Calorimeters.

Ermittlung von Einflussgrößen bei der

Herstellung und Abprüfung von GFK

Prüfkörpern auf die Messergebnisse der

CONE-Calorimeterprüfung

Diese Masterarbeit befasst sich mit der Einarbeitung

des FTT-CONE-Calorimeters der Firma BÜFA sowie

der Ermittlung von Einflussgrößen bei der Herstel-

lung und Abprüfung von GFK Prüfkörpern. Das Ziel

dieser Arbeit war die Sicherstellung der Vergleich-

barkeit unserer CONE-Calorimeter-Messergebnisse

mit denen anderer Prüfinstitute.

Nach Bereitstellung des CONE-Calorimeters wurde das Gerät gemäß der Herstellerangaben durch Kalibrier- und Mess-

vorgänge angefahren. Durch Abprüfung definierter PMMA-Prüfkörpern konnte eine einwandfreie Arbeitsweise des Gerä-

tes sichergestellt werden.

Im Anschluss wurden mit Hilfe des CONE-Calorimeters die Einflussparameter der GFK-Prüfkörper beurteilt. Bedingt

durch die Herstellungsweise und die Abprüfung der Prüfkörper konnten zahlreiche Einflussfaktoren ermittelt werden,

woraus folgende Vorgaben für zukünftige Prüfungen definiert wurden:

Prüfkörperherstellung:

Die Auswahl und Kombination des ATH- und Intumeszenz-Brandschutzsystems spielt eine entscheidende Rolle

auf das Brandverhalten.

Gelcoat- und Laminatstärke: größere Gelcoatstärke begünstigen und größere Laminatstärke verschlechtern das

Brandverhalten eines Laminates.

Tempern: für nicht getemperte Prüfkörper werden schlechtere Ergebnisse im Vergleich zu getemperten Prüfkör-

pern gemessen, die sich allerdings im Laufe der Zeit angleichen.

Abprüfung

Zur Beurteilung reichen drei Prüfungen pro System aus.

Die Verbrennung wird mit Rahmen und ohne Versiegelung der Probenseiten-kanten durchgeführt.

Zum Vergleich des Brandverhaltens können Prüfkörper herangezogen werden, die einen identischen Aufbau

aufweisen, da sie vergleichbare Brandeigenschaften aufweisen.

Leistung des CONE-Strahlers: es werden größere MARHE-Werte und kürzere Entzündungszeiten für höhere

CONE-Leistungen gemessen. Somit lassen sich Unterschiede im Brandverhalten am besten bei geringeren

CONE-Leistungen beobachten.

Auf Basis dieser erzielten Erkenntnisse konnten gezielt Prüfkörper für den Round Robin Test in drei verschiedenen Prüf-

instituten bereitgestellt werden. Es wurde bewiesen, dass das FTT-CONE-Calorimeter der Firma BÜFA vergleichbare

Ergebnisse, wie bei Geräten gleicher Bauweise, liefert.

Mit dieser Arbeit wurde die notwendige Grundlage für eine zukunftsorientierte Brandschutzforschung geschaffen.

Diplomand: Krzysztof Bargiel Bachstraße 9 26215 Wiefelstede

Ort der Diplomarbeit: BÜFA Reaktionsharze GmbH & Co. KG Hohe Looge 2-8 26180 Rastede Firmenbetreuer: Dipl-Ing. (FH) Tobias Kiepe FH-Betreuer: Prof. Dr. Reinhard Lorenz

DPStg. - 3 -

Ultrastructural Deformation in the

Fibrillar Matrix of Demineralised Bone.

Mechanical properties of demineralised bovine bone.

The most abundant protein found in mammals’ body is colla-gen. It is a vital structural part of bone and other connective tissues. While its structure has been investigated for over 50 years, there are still mysteries surrounding the correlations between its structure and function. While existing together with the mineral apatite as an organic – inorganic nanocom-posite in bone, the mechanical properties of bone collagen at the fibrillar level are not well understood. In this thesis I ana-lysed demineralised bone collagen properties and compared them with tendon, skin and dentin data. The results suggest that bone collagen has different mechanical properties and structure. Experimental data also suggest different organisa-tion of bone collagen organic matrix. This master thesis pre-sents introduction into bone and collagen matrix science, description of methods, then measurement data sets and results. Finally, there are conclusions from the experimental part of work.

MASTER: Krzysztof Kanawka Gdansk, Lesna Gora 20, Poland

Location Masterwork: Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol FH Muenster, Fachbereich Chemieingenieurwesen, Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt, Germany Attendant Company: Dr. Himadri Shikhar Gupta Max-Planck-Institut für Kol-loid- und Grenzflächenfor-schung, Abteilung Biomaterialien, Am Mühlenberg 1, D - 14476 Golm, Germany Attendant University: Prof. dr hab. inż. Jan Chłopek AGH University of Science and Technology, Material Engineering and Ceramics Department, Al. Mickiewicza 30 30-059 Kraków, Poland

lnvestigatian af ahmie confacfs

to ptype GaN

The topic of the Mastemvork includes preparation

of m eta I - s e m i co n d u cto r c o n ta cts a n d i n vesti g ati o n

of low-ohmic p-type gallium nitride contacts due tosurtace conditions and metallization on top

The subject of my master thesis project was the inves-tigation of low resistance ohmic contacts to p{ypeGaN. The GaN based semiconductor materials arevery suitable for applications and devices foroptoelectronics. The main reason depends on largedirect bandgap of those materials, which covers theentire visible spectrum. Due to many advantages ofGaN based semiconductor materials there are manyapplications for it but of course that materials are notremaining with no disadvantages and difficulties duringthe process. One of those disadvantages is absence oflow ohmic contacts to p-type GaN. We investigatedvarious options for obtain p-type GaN contacts withspecific contact resistance as low as 10-' Ocm'. Thisthesis describes the contact preparation procedure andthe effect of surface pre-treatment and metallizationschemes on the contact resistivity. Also contactresistance measurement method has been described

MASTER:Michal Jablofiskiul. Zielona 441-215 SosnowiecPoland

Location Masterwo*:Philips Research EindhovenPhotonic Materials and DevicesProf. Holstlaan 45656 AA EindhovenHolland

Attendant Company:Dr. Ruud BalkenendeAttendant University:Prof. Dr. rer. nat. Thomas Jüstel

DPStg. - 5 -

Investigation of optical properties of cubic host lattices doped by Pr3+ and Tb3+

The aim of this work is to present results of exploratory investiga-tions of optical properties of phos-phors doped mainly by Pr3+ and Tb3+ synthesized in coprecipitation method.

It was presumed that laser light should be possibly generated using transparent ceramic crystals prepared out of phosphor powders. Theselection of dopants was made on the basis of the Dieke diagram. Optical be-havior was unraveled and explained to extend which is confined by contemporary level of knowledge in this field.

Over the years, lasers found widespread appli-cations, the total market for all types of solid state-lasers for 2003 was $914 million (U.S.) and it is ex-pected to be $1,471 million by 2008 Nowadays red (Ruby Al2O3) and blue (GaN) laser diodes and also red for CD are commonly used but it took a while to bring them to reality. The next challenge would be an invention of the green solid state laser, to enable a compact solid state display, as red and blue solid state lasers are already available. Current con-cepts for small displays are based on LEDs or on mini-aturized UHP lamps. The concept is quite expensive. Another approach based on a laser beam was pro-posed. First, some investigations based on the up – converted laser solution were performed (quantum fusing), but it ended up with rather mediocre results as very high pump energies are required to get laser ac-tion. Therefore, the idea of using a down-converted laser arose as it was noticed that a few rare earth ele-ments [RE] could be easily excited in higher levels in the blue or UV spectral region. An ideal solution would be the synthesis of material excitable by already avail-able blue LEDs or UV LEDs, viz. excitation with light with wavelength 400-450nm.

MASTER: Katarzyna Mocniak Zakatek 5/17 30-076 Krakow Poland

Location Masterwork: Philips Research / Solid State Lighting Philips Research Weisshausstrasse 2 52066 Aachen Germany Attendant Company:

Prof. Dr. Cees Ronda Attendant University:

Prof. Dr. Thomas Jüstel

The device would find its application in huge format displays, pointer beamers and projectors. The main advantage will be compact size, high intensity of light generated and very low energy input. It is important to mention that its application will be fairly different from those, which are already in use – plasma TV or home cinema. The concept is based on down-conversion process, where 3 differently colored lasers are used, namely blue, green and red. For this purpose, first a production of highly efficient phosphors, absorbing excitation energy from blue LEDs and then able to generate green in return, is necessary. It has been predicted that the brightness of the laser light needed is higher than the sun intensity, which means more than 150 000 cd/cm2. As an example the value of 0.05 cd/cm2 for a TV screen can be given The aim of the research performed in this thesis was the exploration and characterization of the spectro-scopic and morphologic properties of synthesized cubic host lattices doped by RE ions mainly Tb3+and Pr3+, able to deliver satisfying results. As a second step, from those phosphors that were expected to result in lasing, a preparation of a transparent ceramics was performed. Some phosphors containing Tm3+ were prepared too but as they did not show luminescence properties in desired range, the results concerning them are skipped. The thesis is split up into 2 parts – a theoretical and an experimental section. Some basic rules easily found in textbooks are described first. The next part will illustrate the research work.

Fachbereich Chemieingenieurwesen - fh-muenster.de · Die Themen der Diplom-Abschlussarbeiten sind...

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