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21309: Entwicklung eines umfassenden Non-Target-Screening Verfahrens durch Kopplung von Flüssigkeits- und Gaschromatografie zur Aufklärung unbekannter chemischer Verbindungen – ComScreen (Comprehensive Screening)

Die Aufklärung von unbekannten chemischen Verbindungen, insbesondere von Nebenprodukten, ist in vielen Bereichen der chemischen Industrie, Umwelt- und Lebenswissenschaften von großer Bedeutung. Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung einer umfassenden Non-Target Analysemethode auf Basis der Flüssigkeitschromatografie (LC), Gaschromatografie (GC) und Ionenmobilität sowie der Detektion mittels hochauflösender Massenspektrometrie (HRMS, High Resolution Mass Spectrometry) zur […]

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21312: Entwicklung von kostengünstigen und nachhaltigen Elektrodensystemen im Pilotmaßstab auf Basis von optimierten Iridium/Ruthenium/Titanoxid-Schichten für den Einsatz in der PEM-Wasserelektrolyse

Der Einsatz von Elektrolyseuren wird im Rahmen der Energiewende eine entscheidende Rolle einnehmen. Die Erzeugung von Wasserstoff dient als Puffer für das Stromnetz, indem die zeitlichen und räumlichen Differenzen zwischen Stromverbrauch und regenerativer, und somit volatiler, Einspeisung überbrückt werden. Aufgrund der hohen Leistungsdichten und der Möglichkeit des diskontinuierlichen Betriebs werden Elektrolyseure auf Basis von Polymerelektrolytmembranen […]

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21280: Entwicklung und Validierung eines Totalreflexions-Resonanz-Raman-Fluoreszenz-Detektors (TRR-FLD) für die Flüssigkeitschromatographie in der pharmazeutischen Qualitätskontrolle

Im Rahmen der Globalisierung haben sich ganze Produktionsketten verschoben. Viele Grundstoffe für die pharmazeutische Industrie werden im Ausland gefertigt. Eine Kontrolle wird immer schwieriger und die Medikamentenrückrufe haben sich in den letzten 10 Jahren verdoppelt. Die qualitätsgebundenen Kosten übersteigen inzwischen sogar die Reinvestitionskosten. Große Pharmaunternehmen sind zur Kostenoptimierung gezwungen und fragmentieren ganze Sparten. Hiervon können […]

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21140: Entwicklung eines Durchfluss-Plasmareaktors mit optimierter Strömung für die Synthese von Graphen aus Ethanol

Durch seine herausragenden Eigenschaften verspricht der Einsatz von Graphen eine Vielzahl interessanter Einsatzgebiete, z.B. in der Elektronik, der Energiewandlung und –speicherung oder der Trinkwasseraufbereitung. Derzeit kann Graphen in entsprechender Qualität allerdings noch nicht im Industriemaßstab produziert werden, was seinen Markteintritt hemmt. Plasmagestützte Syntheseverfahren in flüssigen Medien sind attraktive neue Ansätze, mittels derer qualitativ hochwertiges Graphen […]

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21155: Herstellung von Nanomaterial-basierten Liquiden zur Optimierung der Solarthermie (HELIOS)

Die Solarthermie ermöglicht die Nutzung der Solarenergie, jedoch ist ihre Wirtschaftlichkeit abhängig von der Effizienz der Energiewandlung, d.h. dem Transfer der Solarstrahlung in Wärmeenergie. Ein zentrales Problem in der Solarthermie ist es, dass die eingesetzten Fluide selbst keine oder nur wenig Energie aus dem Sonnenlicht absorbieren können. Daher werden derzeit Absorber-Materialien auf der Außenseite von […]

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21001: Entwicklung einer Zink-Polyiodid-Flussbatterie mit hoher volumetrischer Energiedichte für den Einsatz als Stromspeicher an regenerativen Energieerzeugungsanlagen

Redoxflussbatterien bieten eine günstige Option zur Speicherung elektrischer Energie aus regenerativen Energiequellen. Bei diesen wird der Elektrolyt aus Tanks durch die Zelle gepumpt wird, sodass sich Leistung und Energieinhalt der Batterie unabhängig voneinander skalieren lassen. Eine vielversprechende Alternative zur Vanadium-Redoxflussbatterie stellt die Zink-Polyiodid-Batterie dar. Diese besitzt eine ca. 10-fach höhere volumetrische Energiedichte, die zum einen […]

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21006: Entwicklung innovativer Li2S-Kompositmaterialien zur Steigerung der Hochstromfähigkeit und Lebensdauer von Lithium-Schwefel-Batterien (ILISKO)

Die Bedeutung elektrochemischer Energiespeicher für mobile und stationäre Anwendungen (Elektromobilität, Speicherung regenerativ gewonnener Energie) steigt stetig. Eine vielversprechende Alternative zu den bisher häufig genutzten Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind Lithium-Schwefel-Batterien (LSB). LSB weisen gegenüber LIB eine dreifach höhere Energiedichte auf und in der Kathode wird auf toxische und teure Metalloxide verzichtet. Die begrenzte elektrische Leitfähigkeit des Kathodenmaterials […]

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21055: Entwicklung von chemisch stabilen und kostengünstigen Anionenaustauschermembranen mit hoher OH–Leitfähigkeit für Brennstoff- und Elektrolyse-Zellen auf Basis von Blockcopolyphenylchinoxalinen

Die bisher kommerziell verfügbaren Ionenaustauschermembranen basieren vorwiegend auf der Protonenleitung. Der Einsatz von Anionenaustauschermembranen (AEMs) würde die Nutzung von z.B. billigeren Übergangsmetallkatalysatoren anstelle von Edelmetallkatalysatoren in der Elektrolyse und Brennstoffzelle ermöglichen. Der bisherige Haupthinderungsgrund für die Entwicklung von AEMs war die fehlende Verfügbarkeit von hochleitfähigen Anionenaustauschermaterialien. Außerdem stellt das Erreichen der chemischen Stabilität der AEMs […]

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20939: H2BS – Neuartige Barriereschichten für kostengünstige sowie hochfeste Stähle für die Wasserstofftechnologie

Im IGF-Vorhaben H2BS sollen neuartige Wasserstoffbarriereschichten für den Einsatz auf kostengünstigen bzw. hochfesten Duplex- und Triplexstählen entwickelt werden. Damit sollen die Kosten von Stahlwerkstoffen für Bauteile in stationären und mobilen Anwendungen der Wasserstofftechnologie gesenkt werden. Durch die neue Beschichtungstechnologie soll die Eindiffusion des Wasserstoffs in die Stahloberfläche gesenkt und für Stähle, die vorteilhafte mechanische Eigenschaften […]

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53: Entwicklung von mit Mikrogasmesstechnik gekoppelten massenfertigungstauglichen Referenzelektroden zur Gewährleistung des sicheren Betriebs von PEM-Brennstoffzellen-Systemen

Im geplanten Forschungsvorhaben SAFEREF wird eine Sensortechnik zur frühzeitigen und zuverlässigen Detektion zellschädigender, auf lokalem Wasserstoffmangel basierender Betriebsbedingungen von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEMFC) entwickelt. Dazu werden in die MEA Dynamische-Wasserstoff-Referenzelektroden (DHE) integriert sowie eine Anoden-Sensor-Einheit (ASE) zur Charakterisierung der Eigenschaften des Gasgemisches im Rezirkulationszweig der Anode entwickelt. Ergänzend wird ein Algorithmus zur Auswertung der Sensorsignale und zur […]