Instrumentierung zu mechanistischen in situ Untersuchungen von adsorptiven Wärmespeicher- und Trennverfahren
Laufzeit: Juli 2016 - Juni 2019
Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Projektierung, Entwicklung und Inbetriebnahme einer automatisierten Instrumentierung, welche die Untersuchung von Dampf, aber auch von Dampf- und Gasgemischadsorption an kristallinen nanoporösen Materialien durch in situ Adsorptions- /Röntgenbeugungsexperimente ermöglichen soll. Die Instrumentierung wird zahlreichen deutschen und ausländischen Arbeitsgruppen, die auf dem Gebiet der energieeffizienten Verfahren unter Anwendung von porösen Materialien arbeiten, die Möglichkeit geben, neuentwickelte poröse Materialien in situ zu erforschen. Die im Projekt gewonnenen wissenschaftlich-technischen Grundlagenkenntnisse bilden eine wichtige Basis für die rationale Weiterentwicklung nanoporöser Materialien für Energietransformationsprozesse. Dabei stehen insbesondere Materialien für Wärmepumpen, wie sie z.B. für energieeffiziente Klimatisierung benötigt werden, im Mittelpunkt. Durch Präsentation der Ergebnisse auf internationalen Tagungen, hochrangige Publikationen, sowie auch Master- und Dissertationsarbeiten wird die internationale Präsenz der physikalischen Großgeräte in der Grundlagenforschung, die einen wesentlichen Bestandteil der deutschen Forschungsinfrastruktur darstellt, nachhaltig gestärkt.
Im Rahmen dieses Projektes werden folgende Schwerpunkte verfolgt:
- die Entwicklung einer komplexen Probenumgebung, welche die in situ Verfolgung der Adsorption von Dämpfen, Gasen und ihrer Gemische in einem breiten Temperaturfenster (298 - 423 K) durch Diffraktometrie ermöglichen soll
- die Automatisierung des Systems für den Nutzerbetrieb an der KMC-2 Beamline (HZB)
- In situ Untersuchungen zur Analyse der Speichermechanismen in kristallinen nanoporösen Materialien (Metal-Organic Frameworks (MOFs), poröse Polymere, Zeolithe, etc.) während der Adsorption von Gas- und Dampfgemischen
- die Unterstützung und Einweisung von Synchrotron-Nutzern während ihrer eigenen Synchrotron-Messzeit.
