AiF-FV-Nummer 20666

Entwicklung eines portablen Messgerätes zur Vor-Ort-Prozesskontrolle und Erfassung von Schadstoffen in Wasser auf Basis der Nano-Flüssigkeitschromatografie und Ionenmobilitätsspektrometrie (MiniLAB)

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.05.2019 bis 30.04.2022

Forschungsstellen

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

  • Leibniz Universität Hannover Institut für Grundlagen der Elektrotechnik - Fachgebiet Sensorik und Messtechnik
    Appelstr. 9, 30167 Hannover
    http://www.geml.uni-hannover.de

Zusammenfassung

Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines portablen Messgerätes zur Vor-Ort-Prozesskontrolle und Erfassung von Schadstoffen in Wasser. Der im Rahmen des Projektes zu entwickelnde Demonstrator soll aus einer miniaturisierten Einheit zur Anreicherung von wässrigen Proben und der Trennung der in den Proben enthaltenen Zielanalyten mittels Nano-Flüssigkeitschromatografie (Nano-HPLC) sowie aus einem miniaturisierten Detektionssystem auf Basis der Elektrosprayionisation-Ionenmobilitätsspektrometrie (ESI-IMS) bestehen. Die Kombination aus Nano-HPLC und IMS ist ideal geeignet, da durch diese Kopplungstechnik eine hohe Trennleistung erzielt wird. Darüber hinaus lassen sich die Analyten direkt aus der Wasserphase anreichern, womit eine hochsensitive Erfassung möglich wird. Mit Hilfe dieser Technologie können prinzipiell alle organischen Verbindungen erfasst werden, die mittele ESI ionisierbar sind. Die Anzahl potenziell detektierbarer Zielverbindungen liegt damit über 100.000. Nach erfolgreicher Umsetzung der angestrebten Forschungsergebnisse stünde KMU aus den Bereichen Abwasser- und Prozesswasseraufbereitung sowie entsprechenden Zulieferern für Abwasserbehandlungsverfahren ein flexibles und im Vergleich zur klassischen Laboranalytik kostengünstiges Analyseverfahren für die Vor-Ort-Prozesskontrolle zur Verfügung. Auf diese Weise ist eine zielgerichtete Vor-Ort-Prozesskontrolle möglich, ohne dass ein zeitintensiver und aufwendiger Probentransport in ein Analysenlabor notwendig ist. Durch die spezifische Messung von Einzelstoffen in komplexen Matrices ist eine breite Anwendung und somit ein hohes Nutzungspotenzial des zu entwickelnden Messsystems für in den entsprechenden Branchen tätigen KMU gegeben.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente