Poröse Materialien sind von immenser Bedeutung für Stofftrennungen sowie für Stoffumsatzprozesse (Katalyse). Da diese Prozesse immer mit Energieaufwendung verbunden sind, kann ein besseres Verständnis physikalisch-chemischer Vorgänge helfen Energie zu sparen und neue Verfahren zu entwickeln. Andererseits sind poröse Materialien auch von Bedeutung in umweltrelevanten Fragestellungen (z.B. Stoffspeicherung in Böden) und somit können auch umweltschützende Maßnahmen vom Verständnis poröser Materialien profitieren. Die klassisch bekannten Materialien sind bspw. Zeolithe und Aktivkohlen, welche jedoch nicht für alle Anwendungen ohne weiteres genutzt werden können.
Die Synthese und Charakterisierung neuer mikro- und mesoporöser Polymere/Kunststoffe war und ist ein wesentlicher Schwerpunkt der Forschungsarbeiten. Diese Arbeiten haben sowohl einen stofflichen wie auch einen konzeptuellen Grundstein gelegt, auf welchem nun aufgebaut werden kann.
Die Nutzung poröser Materialien zur Gastrennung ist ein Thema aktueller Forschung mit direktem Anwendungsbezug. Beispielsweise wird gegenwärtig die Abtrennung von CO2 aus Rauchgas mittels Membranen diskutiert, wie auch die Aufreinigung und Speicherung von Methan (z.B. auch aus kleinen Biogasanlagen) von Interesse ist. Dabei sind Adsorptionsvorgänge direkt involviert und das Analysieren dieser Vorgänge, auch unter Berücksichtigung von Kinetik und Thermodynamik ist eine Thematik, welche weiterhin untersucht werden soll.
Ein weiterer Schwerpunkt der Aktivitäten liegt in der Entwicklung von (polymeren) Materialien zur effektiven Wasseraufbereitung. Neben einer nachhaltigen Energiebereitstellung ist die Versorgung der Menschheit mit sauberem Wasser eine der dringendsten Thematiken dieses Jahrhunderts. Generell sind sowohl Ab- als auch Trinkwasseraufbereitung nötig. Beide Prozesse können vom Verständnis der physikalisch-chemischen Grundlagen der Trennung als auch von neuen Materialien profitieren. Die Aufbereitung von Betriebswasser für industrielle Anwendungen bzw. die Reinigung des industriellen Abwassers stehen ebenfalls im Blickpunkt der laufenden Arbeiten.
Polymerchemie ist die Lehre von der Chemie der Kunststoffe. Wir beschäftigen uns insbesondere mit der physikalischen Polymerchemie, der Synthese und Analyse poröser Polymerer bzw. von Polymernetzwerken (v.a. Vitrimere) sowie mit der Modifizierung von Polymeren.
Wir arbeiten zu Fragestellungen zur Hydrophobie von polymeren Isolatoren (v.a. auf Silikonbasis) zusammen mit dem Fachgebiet Hochspannungstechnik (Prof. Kornhuber).
Oberflächentechnologie wird als Forschungsgegenstand vor allem im Bereich der Kunststoffmodifizierung betrachtet. Die Arbeiten erfolgen zusammen mit dem In-Institut ZIRKON der Hochschule. Gegenwärtig steht die Metallisierung von Kunststoffoberflächen im Fokus der Arbeiten, sowohl in Projekten der Partnerschaft LaNDER3 als auch in einem 2024 abgeschlossenen Verbundprojekt mit dem IPF Dresden (Dr. Nagel).
| Projekttitel | Kurzbeschreibung | Laufzeit | Fördermittelgeber/Link |
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Bewertung kreislauffähiger Werkstoffe für die Elektrotechnik (CircMat4EE) | Das Ziel des Vorhabens ist es, im chemischen Labormaßstab neu entwickelte Materialien, welche grundsätzlich im Rahmen einer "Circular Economy" eingesetzt werden könnten, hin-sichtlich ihrer Eignung für Anwendungen im Bereich der Elektrotechnik, insbesondere der Hochspannungstechnik zu untersuchen und ggf. zu validieren. Ein Schwerpunkt wird dabei auf den silikonbasierter Vitrimeren liegen. | 03.05.2024 - 30.06.2027 | https://www.fis.hszg.de/1397.html https://www.hszg.de/news/silikon-recycle-dich
(EFRE/SAB) |
| Entwicklung und Charakterisierung biobasierter, aushärtbarer Polymersysteme aus regionalen Reststoffen zur Substitution erdölbasierter Polymere (TV1.7 EnviroPlast) | Reststoffe der Biomasseverarbeitung werden bezüglich ihrer Eignung zur Herstellung aushärtbarer Polymersysteme (Harze) untersucht. Verschiedene Reststoffe sollen untersucht werden, Lignin wird dabei einen wesentlichen Schwerpunkt darstellen. Die Uneinheitlichkeit von Reststofffraktionen stellt eine Herausforderung bzgl. der reproduzierbaren Herstellung (auch großer Mengen) von Harzen mit einem eng definierten Anforderungsprofil. Entsprechend ist es das Ziel, robuste Prozesse zu erforschen, zu entwickeln und optimieren und bzgl. ihrer Eignung zur Herstellung größerer Mengen an Harzen zu testen. (Verbundprojekt) | 01.06.2024 - 31.05.2027 | https://www.fis.hszg.de/1407.html (BMBF/BMFTR) |
Stofftrennverfahren für wässrige Stoffströme nach Faseraufschluss (LaNDER3 – Exp2 und Exp3) | Identifikation und Analyse der anfallenden Stoffströme mit Bedarfen der Stofftrennung innerhalb von LaNDER3 als auch innerhalb der Satellitenprojekte Erarbeitung und Validierung geeigneter Trennverfahren. Dabei werden sowohl grundlegende Untersuchungen mit Modellsubstanzen als auch die Übertragung auf reale Stoffströme bearbeitet | 2021-2025 | (BMBF/BMFTR) |
| Chrom(VI)-freies Verfahren zur galvanischen Metallisierung von Kunststoffteilen | Das Vorhaben soll die Entwicklung eines Verfahrens zur galvanischen Metallisierung von Kunststoffformteilen, das vollständig ohne Cr(VI)-Verbindungen auskommt, validieren. Die dazu notwendige Oberflächenmodifizierung der Formteile erfolgt durch reaktive Prozesse bereits beim Urformen in der Spritzgießmaschine. (Verbundprojekt mit IPF Dresden) | 01.04.2021 - 30.06.2024 | https://www.fis.hszg.de/1183.html (BMBF) |
Die Projekte waren bzw. sind gefördert durch Unterstützung seitens u.a.
