Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Synthese und Charakterisierung metallorganischer Gerüstverbindungen für die Sauerstoff- und Reaktivgasadsorption

 

 

Art der Arbeit

Master- oder Diplomarbeit in Chemie, Chemieingenieurwesen, Mateialwissenschaften o.ä.

Motivation

Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) haben in den letzten fünfzehn Jahren die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf sich gezogen, was zu einem deutlichen Anstieg im Bereich der Grundlagenforschung führte. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften (Oberfläche, Porenvolumen, Einstellbarkeit) bieten diese mikroporösen Materialien ein breites Anwendungsspektrum in einer Vielzahl von technologischen Bereichen beginnend bei der Gasspeicherung und -trennung bis hin zur Katalyse, Lumineszenz und Sensorik. Was die Speicherung von Gasen in porösen Materialien betrifft, sind verschiedene Industriezweige in den Bereichen Energie, Umwelttechnik und Gesundheitswesen auf der Suche nach neuen technologischen Lösungen, die eine sichere Speicherung beträchtlicher Mengen von Gasen bei gleichzeitiger Verringerung des benötigten Volumens gewährleisten können. Die Sauerstoffspeicherung ist von technischem Interesse für die Entwicklung von Atmungsgeräten sowie für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Materialien, die reaktive Gase adsorbieren können, werden z. B. in der Textilindustrie zur Entwicklung von Schutzkleidung eingesetzt.

Projekt Beschreibung

Im Rahmen des geplanten Projekts werden kontinuierliche Prozesse entwickelt und eingesetzt, um eine hochpräzise und leistungsstarke Synthese von neuen oder neu gestalteten MOFs im relevanten Maßstab zu erreichen. In dem Projekt werden zwei Hauptanwendungsszenarien mit starker industrieller Relevanz betrachtet - die Sauerstoffspeicherung und die H2S- und NH3- selektive Adsorption - die in Fortsetzung und Übereinstimmung mit den bisherigen und laufenden Forschungsaktivitäten am Fraunhofer ICT stehen. In der ersten Projektphase werden die Materialien synthetisiert und durch Oberflächenanalysen, Röntgenbeugung, thermogravimetrische Analyse und FT-IR charakterisiert. Anschließend werden diese Materialien im Hinblick auf Gasspeicherung und Adsorptionskapazität bis zu 100 bar getestet und bewertet.

Aufgaben

  • Entwicklung synthetischer Protokolle zur Herstellung von MOFs
  • Charakterisierung der synthetisierten Materialien
  • Messungen der Gasadsorptionskapazität
  • Verarbeitung der Daten:
    • Parameteranalyse der MOF-Leistungsaktivitäten

Voraussetzungen

  • Studium der Chemie, Chemieingenieurwesen oder Materialwissenschaften
  • Praktische synthetische Laborerfahrung wäre von Vorteil.
  • Gute Sprachkenntnisse in Deutsch oder Englisch
  • Hohe Motivation
  • Selbstständige Arbeitsweise

Beginn

Nach Vereinbarung

 

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Dr. Calogero Giancarlo Piscopo.