Bachelor-Studiengang (B.Sc.) Chemical Engineering Diplom-Studiengang (Dipl.-Ing.) Chemieingenieurwesen Master of Science (M.Sc.) Chemical Engineering

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1 AKADEMISCHES JAHRBUCH Fachbereich Chemieingenieurwesen Bachelor-Studiengang (B.Sc.) Chemical Engineering Diplom-Studiengang (Dipl.-Ing.) Chemieingenieurwesen Master of Science (M.Sc.) Chemical Engineering

2 Vorwort: Das Studium an der Fachhochschule zeichnet sich durch besondere Praxisnähe aus. Das wird unter anderem deutlich durch das Praxissemester im auslaufenden Diplomstudiengang und durch die Praxisphase im Bachelor-Studiengang. Auch die größeren Arbeiten, die die Studierenden anfertigen, ob es sich um Projekt-, Bachelor-, Diplom-, oder Master- Arbeiten handelt, entstehen in der Regel in engem Kontakt mit der Industrie oder zumeist direkt in den Unternehmen. Vielfach wird Praxis fälschlich als im Gegensatz zur Theorie stehend gesehen. Auf der einen Seite steht angeblich der vergeistigte, weltfremde Forscher in seinem Elfenbeinturm, auf der anderen Seite der hemdsärmelige Praktiker, der technische Lösungen findet, ohne sich um die Wissenschaft zu kümmern. Diese Sichtweise ist falsch. Eine wissenschaftliche Theorie, die im Gegensatz zu praktischen Erkenntnissen steht, kann nicht richtig sein oder ist zumindest sehr erklärungsbedürftig. Eine Praxis, die den theoretischen Grundlagen entbehrt, bringt zumeist keine optimalen Lösungen und wird sich nicht so weiterentwickeln, wie es möglich wäre. Beides muss zusammenkommen. Auf die Synthese kommt es an, auf die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse aus Theorie und Labor in der industriellen Praxis zur Verbesserung oder Neuentwicklung von Produkten und Verfahren. Genau dieser Praxisbezug der Wissenschaft wird an der Fachhochschule Münster "University of Applied Sciences" groß geschrieben. Wenn man die Übersicht der Diplom-, Bachelor- und Master-Arbeiten aus dem letzten Jahr sorgfältig betrachtet, erkennt man, dass praktisch jede diesen Bogen schlägt, und das, so meine ich, auf einem beachtlichen Niveau. Im vergangenen Jahr haben insgesamt 75 Studierende ihr Studium in den verschiedenen Studiengängen des Fachbereiches Chemieingenieurwesen erfolgreich abgeschlossen: 38 Absolventen im Diplom-Studiengang 4 Absolventen im Bachelor-Studiengang 26 Absolventen im Studiengang Master of Science Chemical Engineering 7 Absolventen im binationalen deutsch-polnischen Master-Studiengang Die vorliegende Sammlung von Kurzfassungen der Abschlussarbeiten zeigt zum einen die Vielfältigkeit der Einsatzgebiete für Chemieingenieure und vor allem auch die Leistungsfähigkeit unserer Absolventinnen und Absolventen. Es wurden anspruchsvolle Themen aus Forschung, Entwicklung und Anwendung bearbeitet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind zum Teil von so großem Neuigkeitswert, dass sie zu Patenten, Veröffentlichungen in Fachzeitschriften und Beiträgen zu wissenschaftlichen Tagungen geführt haben.

3 Die Themen der Diplom-Abschlussarbeiten sind den Lehr- und Forschungsschwerpunkten Instrumentelle Analytik, Biotechnologie, Angewandte Materialwissenschaft, Kunststofftechnologie, Chemische Verfahrenstechnik und Chemische Umwelttechnik zuzuordnen. Im Bereich des Masterstudiums wird zwischen dem deutsch-polnischen Programm Materialwissenschaften und dem Masterprogramm Chemical Engineering mit den Vertiefungsrichtungen Applied Chemistry und Chemical Processing unterschieden. Statistik: 4 Studierende haben ihr Bachelor-Studium abgeschlossen. Den Diplom-Studiengang haben insgesamt 38 Studierende mit nachfolgend genannten Schwerpunkten abgeschlossen: 4 Instrumentelle Analytik 9 Kunststofftechnologie 8 Materialwissenschaft 10 Chemische Verfahrenstechnik 7 Biotechnologie Das Masterstudium Chemical Engineering haben 26 Studierende absolviert (14 Chemical Processing und 12 Applied Chemistry). 7 Studierende haben das binationale Masterstudium abgeschlossen. Ich hoffe, dass dieses Heft für unsere Absolventinnen und Absolventen eine schöne Erinnerung an ihren Studienjahrgang ist und immer mal wieder zur Hand genommen wird um alte Erinnerungen aufzufrischen, so dass auch der Kontakt zu unserem Fachbereich erhalten bleibt. Für alle anderen Leser mag dieses Büchlein dazu dienen, einen Überblick über die Aktivitäten im Fachbereich Chemieingenieurwesen zu bekommen, und gegebenenfalls eine Anregung sein, die chemisch-technische Problemlösungskompetenz unseres Fachbereiches zu nutzen. Steinfurt im April 2007 Prof. Dr.-Ing. Norbert Ebeling

4 Fachbereich Chemieingenieurwesen Stegerwaldstraße Steinfurt Telefon: ( ) Fax: ( ) fb-cheming@fh-muenster.de Dekan: Prodekan: Prüfungsausschussvorsitzender: Prof. Dr.-Ing. Norbert Ebeling Prof. Dr. rer. nat. Prof. Dr. rer. nat. Hermann Büttner Andreas Weiper-Idelmann Lehrkörper: Altenburg, Horst, Prof. Dr. rer. nat. (i.r.) Bliefert, Claus, Prof. Dr. rer. nat. Bredol, Michael, Prof. Dr. rer. nat. Büttner, Hermann, Prof. Dr. rer. nat. Dettmann, Peter, Prof. Dr.-Ing. Ebeling, Norbert, Prof. Dr.-Ing. Janßen, Anton, Prof. Dr. rer. nat. (i.r.) Jordan, Volkmar, Prof. Dr.-Ing. Jüstel, Thomas, Prof. Dr. rer. nat. Korff, Richard, Prof. Dr.-Ing. Kreyenschmidt, Martin, Prof. Dr. rer. nat. Kynast, Ulrich, Prof. Dr. rer. nat. Lieck, Günter, Prof. Dr. rer. nat. (i.r.) Lorenz, Reinhard, Prof. Dr. rer. nat. Pott-Langemeyer, Martin, Dr.-Ing. Schlitter, Klaus, Prof. Dr. rer. nat. Weiper-Idelmann, Andreas, Prof. Dr. rer. nat. Lehrgebiet: Anorganische und Analytische Chemie Umweltchemie Physikalische Chemie Organische Chemie und Biochemie Technische Chemie und Chemische Verfahrenstechnik Chemische Verfahrenstechnik, Wärme- und Strömungslehre, Apparatekunde, Chemische Umwelttechnik Analytische Chemie, Instrumentelle Analytik Technische Chemie Anorganische Chemie und Angewandte Materialwissenschaften Technische Chemie Instrumentelle Analytik, Kunststoffanalytik, Spektreninterpretation Anorganische Chemie und Materialwissenschaften Anorganische, Analytische Chemie Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie Mathematik Physikalische Chemie, Instrumentelle Analytik Organische Chemie, Elektrochemie

5 Student Vorname Student Name Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Diplom Thema Jörg Bohle Optimierung einer automatisierten Abdampfapparatur für die Analyse hochreiner Chemikalien mittels ICP-MS Hendrik Bußkamp Detection of Rare Earth Impurities in the Host Lattices Gd2O3 and Gd2O2S by Spectral Characterisation Xinhuan Cui Dimerisierung unterschiedlich substituierter Bromphyridine Elodie Froment Untersuchung der Sonnenschutzcremebeständigkeit von Polyurethan-Softcoats -Arbeit unterliegt der Geheimhaltung- Andrea Danieli Basic-Engineering Studie zur Auslegung eines kontinuierlichen Kristallisationsverfahrens in drei Ausführungen Hasan Kopmaz Emissionsverhalten von Naturfasern und naturfaserverstärkten Compound Carina Dreher Pfropfcopolymerisationen und Ligand- Kopplungsversuche an mikroporösen Polyamid-6 Membranen Dominik Pabst Entwicklung von gewichtsreduzierten Spezialschleifsteinen für kupferbeschichtete Druckwalzen Atilla Özcelik Verwendbarkeit von PUR-Gießharzen zur Herstellung von Verformhilfen zur Fensterfertigung Nicole Venker Erstellung einer Charakterisierungsplattform der immobilisierten Lipase B aus Candida antarctica Suzana Stojkoska Alternative Monomere für repulpierbare Haftklebemassen Aron Urbatsch Synthesis and Characterisation of novel bimetallic Rare earth complexes of 8- hydroxyquinoline Harald Trattnig Einflussfaktoren für die Rekristallisation von PZT-Fasern Im Mischkristallsystem PZT-PT Philipp Herve Patrice Bussmann Beurteilung des Zustands von zeitstandbeanspruchten Komponenten aus ferritischen und autenitischen Stählen mit einer Beanspruchungsdauer oberhalb Betriebsstunden Ngbwa Ndoki Entwicklung einer Methode zur Untersuchung von Oxidationsinhibitioren in Betriebsölen Christian Egbers UNIFORMITY IMPROVEMENTS FOR THE 3 U222 PASSENGER TIRES IN MIXING AND EXTRUDING Isabelle Sebastien Entwicklung enantioselektiver Synthesen von optisch aktiven Aminen und Alkoholen mit Biokatalysatore Diplom Referent Prof. Dr. Janßen Firma Adresse Honeywell Specialty Chemicals GmbH Seite Prof. Dr. Jüstel Philips GmbH 2 Prof. Dr. Büttner Fachhochschule Münster Prof. Dr. Bredol OFG Analytik GmbH Prof. Dr. Jordan Degussa AG 5 Prof. Dr. Lorenz Faurecia Innenraum Systeme GmbH Prof. Dr. Büttner MAT Adsorption Technologies Prof. Dr. Lorenz IGP GmbH 8 Prof. Dr. Lorenz Elastogran GmbH Prof. Dr. Jordan Degussa AG 10 Prof. Dr. Lorenz tesa AG 11 Prof. Dr. Kynast Labor für anorganische Chemie Prof. Dr. Altenburg Prof. Dr. Jordan Prof. Dr. Volkmar Jordan Fraunhofer Institut KF 3 Degussa AG, Marl RWE Power AG Prof. Dr. Jordan Continental 16 Tire North America, INC. Prof. Dr. Büttner Degussa AG 17

6 Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Student Vorname Bianca Maria Sabeeth Student Name Pohl Srikanthar ajah Diplom Thema Diplom Referent Firma Adresse Seite Synthese und Charakterisierung Eu2+-dotierter Verbindungen aus dem System Ca3N2-AIN- SI3N4 Planung und Bau einer Membranprüfan-lage zur Erfassung und Auswertung qualitätsrelevanter Parameter - Messung und Vergleich von Wickel- und Taschenmodulen Marcel Sieme Galvanische Chrom-Multilayerschichten für Verschleißschutzanwendungen Tobias Lukas Einfluss der Überexpression von Citratsynthase und Isocitratlyase auf den TCAund Glyoxylatstoffwechsel rekombinanter Escherichia coli-stämme Thorsten Stresewski Untersuchung von verschiedenen Leitfähigkeitsstufen an einem onlineprozessfähigen Kunststoff, hinsichtlich seiner Lackierfähigkeit im Vergleich zu Stahl, bei der BASF Coatings AG Alexa Wiemann Einflussfaktoren auf die Stabilisierung von Aluminium in Wasserlacken Xiang Xiao Einfluss der Applikations- und Klimabedingungen auf das Abdunstverhalten der eingesetzten Lösemittel in Metallic- Basislacksystemen und dessen Einfluss auf die Bildung von Nadelstichen Christian Holtel Prozessoptimierung und Simulation von Clausanlagen mit Sauerstoffanreicherung Matthias Freese Untersuchung zur Klärung und Minderung von Geruch in SMC-Formteilen Christoph Pieper Konzeptentwicklung und Grundlagenplanung für die Integration der Bioethanolherstellung einschließlich der Schlempenutzung in das geplante Bioenergiekraftwerk beim Werk der Emsland-Group in Emlichheim Viktoria Zigankov Herstellung eines Calciumcarbonat-Präzipitats (Calcit) aus Branntkalk (Wasserfeinkalk) im Labormaßstab und Umsetzung dieses Verfahrens zu einer Produktionsanlage Prof. Dr. Kynast OSRAM GmbH Prof. Dr. Dettmann Prof. Dr. Bredol Prof. Dr. H. Büttner Borsig Membrane Technology GmbH Robert Bosch GmbH Forschungszentrum Jülich GmbH Prof. Dr. Lorenz BASF Coatings AG Prof. Dr. U. Kynast BASF Coatings AG Prof. Dr. Jordan BASF Coatings AG Prof. Dr. Korff Deutsche BP AG Prof. Dr. Lorenz DSM Composite Resins GmbH Prof. Dr. Jordan AgRo-Energie GmbH & Co. KG Prof. Dr. Dettmann Labor für Chemische Umwelttechnik Jurij Jakobi In-situ-Funktionalisierung von metallischen Nanopartikeln beim Femtosekunden- Laserstrahlabtragen in Flüssigkeit Prof. Dr. Bredol Laser Zentrum Hannover e.v 29 Annika Furche Entwicklung und Validierung einer ICP-MS- Methode zur Bestimmung von Brom, Kalium und Eisen Prof. Dr. Kreyenschmidt FH Münster Labor Instrumentelle Analytik 30 Nelli Buchhorn Entwicklung einer HPLC- Methode für die Bestimmung von organometallischen Aluminiumtriacrylaten und bei dessen Synthese anfallenden Nebenkomponenten. Prof. Dr. Schlitter Sasol Solvents Germany GmbH, Moers 31

7 Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Student Vorname Student Name Diplom Thema Diplom Referent Firma Adresse Seite Jörn Riesenbeck Modifizierung von Polypropylen zur Herstellung von Dünnwandartikeln im Spritzgussverfahren Heiner Seggert Maßnahmen zur Minderung der Quecksilberkonzentration im Abwasserschlamm des Kraftwerkes Ibbenbüren Alexander Froesch Explorative Suche nach neuen Wirtsgittern und Aktivatoren für Anwendungen in PET-Maschinen Ulrike Adams Entwicklung einer Methode zur Bestimmung von Additiven in Kunststoffen Prof. Dr. Lorenz Pöppelmann GmbH & Co. KG, Lohne Prof. Dr. Jordan RWE Power AG, Ibbenbüren Prof. Dr. Jüstel Philips Forschungslaboratorien GMBH Aachen Prof. Dr. Kreyenschmidt Uponor 35 Yvette Szczasny Charakterisierungsverfahren für organophile Nanofiltrationsmembranen in höhermolekularen Lösungsmittelsystemen Torsten Hoffmann Synthese und Charakterisierung von Rutheniumkomplexen für den Einsatz als Matrixsubstanz im MALDI / SELDI - MS Marco Basche Beeinflussung des Gleichgewichts einer enzymatisch katalysierten Veresterung durch Entzug des Reaktionswassers mit Hilfe von Superabsorber und alternativen Sorptionsmitteln Prof. Dr. Volkmar Jordan Prof. Dr. Th. Jüstel Prof. Dr. V. Jordan Degussa AG, Marl Philips Research Laboratories Aachen Labor für Chemische Verfahrenstechnik *) *) *) *) Kurzfassung liegt nicht vor

8 Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Vorname Name Thema der Bachelor-Arbeit FH Betreuer Firma Seite Sebastian Steffen Hochtemperatur-UP-Harze für das Prof. Dr. Lorenz Labor für B.Sc. SMC- und BMC-Verfahren Kunststofftechnologie und 1 Makromolekulare Chemie Edwige Nana Vergleich der Ethylacetattechnologie mit und ohne Reaktivdestillation Prof. Dr. Jordan Labor für Chemische Verfahrenstechnik B.Sc. 2 Katja Wollny Einsatz eines Superabsorbers zur Entfernung des Reaktionswassers bei einer enzymatischen Veresterung Prof. Dr. Jordan Cognis, Düsseldorf B.Sc. 3 Stephanie Möller Sub-µm-Granatleuchtstoffe für pcled- Anwendungen Prof. Dr. Jüstel Merck KGaA Pigments R&D Darmstadt B.Sc. 4

9 Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Vorname Name Thema der MASTER-ARBEIT FH Betreuer Firma Seite Ralph Beckmann Einbringen flüssiger Medien in pulverförmige Werkstoffe Prof. Dr. Lorenz Degussa AG Marl M.Sc. 1 Bernard Brenya- Boateng DEVELOPMENT OF A KINETIC MODEL FOR THE ESTERIFICATION REACTION BETWEEN OCTANOIC ACID AND ETHANOL Prof. Dr. Korff Labor für Chemische Verfahrenstechnik M.Sc. 2 Jatuporn Salaklang Development of a Lectin-Affinity Chromatography for the Downstream Processing of Influenza A Virus Vaccines Prof. Dr. Büttner Max Planck Institute Magdeburg M.Sc. 3 Kedar Deshpand e Quantification of Influenza Virus Hemagglutinin (HA) by Reversed Phase High Pressure Liquid Chromatography (RP-HPLC) method Prof. Dr. Jordan Max Planck Institute Magdeburg M.Sc. 4 Oylum USAR Catalytic Oxidation of VOCs And Determination of Heat & Mass Transfer Mechanism of the System Prof. Dr. Peter Dettmann Labor Chemische Umwelttechnik M.Sc. 5 Nilesh Kothale Inorganic/Organic Composite Membranes for Direct Ethanol Fuel Cell Mark Juan Fernando Vorsthove Herstellung von nanoskaligen YAG:Ce Leuchtstoffen mit Hilfe der Glycothermalsynthes Carvajal Guerra A KINETIC STUDY ABOUT THE SILICA-SILANE REACTION Prof. Dr. Jordan Fraunhofer Institute Stuttgart Prof. Dr. Kynast FH Münster Prof. Dr. Richard Korff Degussa AG Köln M.Sc. 6 M.Sc. 7 M.Sc. 8 Maik Lachmuth Neue maßgeschneiderte Polyurethan (PUR)- Werkstoffe für den Lärmschutz und die Schwingungsdämpfung im Niedertemperaturbereich Prof. Dr. Lorenz FH Münster M.Sc. 9 Erkan Vakkas Mutlu Vapour phase Synthesis of a Oxide nanoparticle Prof. Dr. Volkmar Jordan BASF AG M.Sc. 10 Arnaud Concord Moderne Klebtechniken und Schweißverfahren für Halter und Befestigungssysteme Prof. Dr. Lorenz EADS München GmbH M.Sc. 11 Lawrence Nti ADSORPTION OF TENSIDES IN WASTE WATER Prof. Dr. Dettmann Labor für Umwelt und Technik M.Sc. 12 Miriam Florack Langzeitverhalten und biologischer Abbau von Biodiesel- und Mineralöldieselgemischen in Leichtflüssigkeitsabscheidern Prof. Dr. Korff Labor für Wasser-, Abwasserund Umwelttechnik FH Münster M.Sc. 13 Shantanu Dudhewar Comparative study on Melt compounding of different Nanoparticles in Thermoplastics Prof. Dr. Dettmann Fraunhofer Institut, Oberhausen M.Sc. 14

10 Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Vorname Name Thema der MASTER-ARBEIT FH Betreuer Firma Seite José Pablo Toro Sierra Entwicklung einer Laborpilotanlage für die Produktion von Calciumcarbonatpräzipitat (Calcit) und deren Umsetzung auf den Industriemaßstab Prof. Dr. Dettmann Labor für Chemische Umwelttechnik Steinfurt M.Sc. 15 Felix Niehoff Rheological behaviour of slurries used for the production of lithium ion battery electrodes. Schwan Hosseiny Entwicklung einer Methode zur Extraktion von den Triterpenen Oleanolsäure und Ursolsäure aus Salvia Triloba Prof. Dr. Jordan Degussa GmbH, Hanau Prof. Dr. Jordan FH Münster Steinfurt M.Sc. 16 M.Sc. 17 Peter Schneider Entwicklung einer analytischen Methode zu Trennung der pentacyclischen Triterpensäuren Oleanolsäure und Ursolsäure mittels High Performance Liquid Chromatographie (HPLC) Prof. Dr. Jordan FH Münster Steinfurt M.Sc. 18 Minfeng Fei Dynamic simulation and control of a dividing wall column Prof. Dr. Jordan FH Münster, Steinfurt M.Sc. 19 Christian Mans Kunststoffanalytik mit der RFA Herstellung und Charakterisierung von Einzelelementstandards zur Ermittlung und Korrektur von Matrixeffekten Prof. Dr. Kreyenschmidt FH Münster, Steinfurt M.Sc. 20 Oliver Buttler Migration behaviour of stabilisers out of PE pipes Prof. Dr. Kreyenschmidt FH Münster, Steinfurt M.Sc. 21 Ramesh Babu Alapati Literature survey of heat transfer through insulated rewall Feng Chen Entwicklung eines monomeren Bindersystems mit UV-Härtung Erdal Saglam Untersuchung zur Biokatalyse in ionischen Flüssigkeiten Prof. Dr. Dettmann Prof. Dr. Lorenz Prof. Dr. Büttner FH Münster, Steinfurt Goldschmidt GmbH, Essen Shahbaz Naeem Downstream Processing of Lactic Acid Prof. Dr. Jordan Degussa GmbH, Marl *) *) *) *) *) Kurzfassung liegt nicht vor

11 Inhaltsverzeichnis der Abschlussarbeiten Vorname Name Thema der MASTER-ARBEIT im deutsch-polnischen Studiengang Edyta Burda Die Optimierung der McMurry Reaktion für die industrielle Anwendung Krzysztof Bargiel Einarbeitung eines CONE-Calorimeters. Ermittlung von Einflussgrößen bei der Herstellung und Abprüfung von GFK Prüfkörpern auf die Messergebnisse der CONE-Calorimeterprüfung Krzysztof Kanawka Ultrastructural Deformation in the Fibrillar Matrix of Demineralised Bone FH Betreuer Firma Seite Prof. Dr. Weiper- Idelmann Cognis GmbH, Düsseldorf Prof. Dr. Lorenz BÜFA Reaktionsharze GmbH, Rastede Prof. Dr. Bredol Max Planck Institute of Colloids, Potsdam Michal Jablonski Investigation of ohmic contacts to p-type GaN Prof. Dr. Jüstel Philips Research Eindhoven Katarzyna Mocniak Investigation of optical properties of cubic host Lattices doped by Pr3+ and Tb3+ Marcin Godlewski, Composites from nanosized silica, luminescent complexes and silica Prof. Dr. Jüstel Philips Research Aachen Prof. Dr. Bredol Politechnika Slaska, Katowice Szymon Dutczak Super High-Flux Membranes Prof. Dr. Jordan Gambro GmbH, Hechingen *) Kurzfassung liegt nicht vor dpmsc 1 dpmsc 2 dpmsc 3 dpmsc 4 dpmsc 5 *) *)

12 Optimierung einer automatisierten Abdampfapparatur für die Analyse hochreiner Chemikalien mittels ICP-MS In dieser Arbeit wurde die Anreicherung von Spurenelementen in hochreinen Chemikalien unter verschiedenen Bedingungen mit Hilfe einer automatisierten Abdampfapparatur untersucht. Diplomand: Jörg Bohle Hildebrandweg Rheine Ort der Diplomarbeit: Honeywell GmbH Wunstorfer Str Seelze Firmenbetreuer: Dr. Wilhelm Blödorn FH-Betreuer: Prof. Dr. A. Janßen Das Thema dieser Diplomarbeit war die Optimierung einer automatisierten Abdampfapparatur für die Analyse hochreiner Chemikalien mittels ICP-MS unter Anwendung der DIN Teil 4. Diese Norm beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Massenanteile von 34 chemischen Elementen im Ultraspurenbereich von ng/kg in Reinstwasser mittels ICP-MS. Um in Proben Elementgehalte, die unterhalb der Bestimmungsgrenze der ICP-MS-Methode liegen, statistisch sicher messen zu können, werden die Proben einer Anreicherung durch Abdampfen der Probenmatrix unterzogen. Das Abdampfen kann unterhalb oder am Siedepunkt, entweder bis zur Trockne mit anschließendem Aufschluss des Rückstandes geschehen ( Spuren-Matrix-Trennung ) oder bis zu einer analysierbaren Restmenge der Probe ( Aufkonzentrierung ). Die Norm schreibt eine Aufkonzentrierung am Siedepunkt der jeweiligen Matrix bis zu etwa einem Zehntel der Ausgangsmasse vor. Die Anreicherungen von Spurenelementen sollten unter diesen Bedingungen mit der automatisierten Abdampfapparatur durchgeführt werden. Daraufhin wurden Anreicherungen von synthetischen Proben (Reinstwasser mit Dotierung) und anderen Chemikalien durch Abdampfen durchgeführt. Das Abdampfen der Proben geschah hierbei entweder bis zur Trockne oder die Proben wurden bis zu einer Restmenge aufkonzentriert. Die Proben wurden anschließend mit dem ICP-MS auf Elementgehalte analysiert und unter Berücksichtigung des Grades der Anreicherung ( Anreicherungsfaktor ) ausgewertet. Es zeigte sich in allen Versuchsergebnissen ( Wiederfindungsraten ), dass einige Elemente durch Kontaminationen während des Anreicherungsprozesses oder Interferenzen bei der Messung mit dem ICP-MS gestört waren. Zusätzlich bereitete die Bestimmung mancher Elemente Probleme durch den nicht quantitativen Aufschluss des Rückstandes nach Eindampfen zur Trockne ( Spuren-Matrix- Trennung ). Andere Elemente hingegen, die weder durch Kontaminationen oder Interferenzen noch durch die Aufschlussprozedur gestört waren, zeigten gute Ergebnisse. Diese Ergebnisse bestätigten die prinzipielle Funktionalität der Anlage. 1

13 Detection of Rare Earth Impurities in Rare Earth Oxides and Rare Earth Oxisulfides by Spectral Characterisation Ziel der Arbeit war es Emissionsbanden zuzuordnen, die von Selten-Erd- Verunreinigungen in Selten-Erd- Oxiden und Selten-Erd-Oxisulfiden herrühren. Diplomand: Hendrik Bußkamp Tieker Damm 2a D Gronau Ort der Diplomarbeit: Philips Forschungslaboratorien GmbH Weißhausstraße 2 D Aachen Firmenbetreuer: Prof. Dr. Cornelis Ronda FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Jüstel Während meiner Diplomarbeit habe ich mich intensiv mit Selten-Erd-Verbindungen und deren Kationen beschäftigt. Das Wissen aus den Vorlesungen der angewandten Materialwissenschaften fand praktische Anwendung in der Diplomarbeit und war die ideale Grundlage zu Beginn. Dies gilt insbesondere für die verschiedenen Syntheseund Charakterisierungsmethoden von Phosphoren. Selten-Erd-Oxide und Selten-Erd-Oxisulfide haben Bedeutung in zahlreichen Applikationen und lassen sich auf verschiedene Weisen herstellen. Während meiner Diplomarbeit hatte ich die Gelegenheit verschiedene Selten- Erd-Phosphore auf unterschiedlichen Synthesewegen präparieren zu dürfen. Mittels Röntgenpulverdiffraktometrie wurden die Produkte auf Phasenreinheit überprüft. Das Röntgendiagramm wurde nach der Rietveld-Methode verfeinert und anschließend mit Referenzkarten bekannter Kristallstrukturen verglichen. Die Produkte wurden außerdem mittels optischer Spektroskopie charakterisiert. Dazu gab es eine intensive Einarbeitung in den apparativen Aufbau der Messanlage und in den Ablauf der Messungen an sich. Um die Messergebnisse korrekt interpretieren zu können, bedurfte es einem ausgeprägten, theoretischen Hintergrund, um das Handwerkszeug wie z.b. das so genannte Dieke-Diagramm verstehen und anwenden zu können. Mit Hilfe der Termsymbolik und dem Dieke-Diagramm war es nun möglich die Emissionsbanden von Selten- Erd-Kationen zuzuordnen. Selten-Erd-Kationen haben je nach Ion, ein äußerst spezifische und charakteristische Emissionsbanden. Eine intensive Literaturrecherche begleitete diese Arbeit. Zusammenfassend möchte ich sagen, dass die Zuordnung von Emissionsbanden von Selten-Erd-Kationen in Selten-Erd-Oxiden und Selten-Erd-Oxisulfiden erfolgreich war. 2

14 Synthese unterschiedlich substituierter Brompyridine Ziel der Arbeit war es, ein Verfahren zur Herstellung Brom-substituierter Bipyridine mit unterschiedlich substituierten Pyridinen als Ausgangsverbindungen zu entwickeln. Diplomandin: Name: Xinhuan, Cui Straße: Gescherweg Münster Ort der Diplomarbeit: FH -Münster Abteilung Steinfurt Straße: Stegerwaldstrasse Steinfurt Firmenbetreuer: Dr. Ulrich Baurmeister Membrane Adsorption Technologies Obernburg FH-Betreuer: Prof. Dr. Hermann Büttner Die mit Raney-Nickel katalysierte Dimerisierung Brom-substituierter Pyridine zu Brom-substituierten Bipyridinen erwies sich im Zuge der Arbeit als sehr schwierig. Es ist nicht gelungen, Brom-substituierte Bipyridine ausschließlich mittels Raney-Nickel als alleinigem Katalysator zu synthetisieren. Unter diesen Bedingungen wurden aus 2-Brompyridin und 3- Brompyridin 2,2- sowie 3,3-Bipyridine hergestellt. Durch den Einsatz von verschiedenen Substanzen als Co-Katalysator wurden aus 2-Brompyridin und 3-Brompyridin primär Tripyridin und Bipyridin hergestellt. Aus 2,6-, und 3,5-Dibrompyridin wurden Dibrom-substituierte Bipyridine hergestellt. Durch den Einsatz von destilliertem Wasser/MeOH, NaOH und Raney-Nickel als alleinigem Katalysator wurde aus 2,6-Dibrompyridin 2,2- Bipyridon hergestellt. Bei der Anwendung von Raney-Nickel als Katalysator für die Synthese von Brom-substituierten Bipyridinen muss die leichte Abspaltung der Br- Gruppe vom Pyridin und die Bildung von Ni bzw. Al-Komplexen mit Bipyridinen berücksichtigt werden. Die möglichen Komplexverbindungen waren sehr fest und konnten voneinander nicht getrennt werden. Trotzdem ist die Kopplung von Bipyridinen mit verschiedenen Katalysatoren in der Mikrowelle sinnvoll, weil sie kostengünstig, einfach und nicht zeitaufwendig ist. 3

15 Untersuchung der Sonnenschutzcremebeständigkeit von Polyurethan-Softcoats Ziel der Arbeit war, geeignete Hochdruck- und Antiverschleiß-Additive auf Phosphor- Basis zu finden, welche zu besseren Schmierleistungen sowie zu einer Kostensenkung bei Stahl-Kaltwaltölen führen könnten. Diplomandin: Elodie Froment 170 Clos des Gelinottes F St Pierre, France Ort der Diplomarbeit: OFG-Analytik GmbH Firmenbetreuer: Dr. Roger Dietrich FH-Betreuer: Prof. Dr. Michael Bredol In der Vergangenheit ist es bei ausgelieferten Autofahrzeuge über die Zeit häufig zu einer Veränderung der Oberfläche von lackierten Bauteilen im Innenraum (Griffblenden, Tasten, Türzuziehgriffe u.ä.) gekommen. Als Ursache dieser Veränderungen wurde der Angriff von Alltagschemikalien wie z.b. Hautcremes auf die Bindemittelmatrix der Lacke identifiziert. Erste Versuche wurden in der Vergangenheit durchgeführt. Die Analyse wurde aber nicht zu konsequenten Ergebnissen im Hinblick auf die chemischen Veränderungen geführt. Im Mittelpunkt standen so genannte Soft-Lacke, die sich durch eine sehr weiche Oberfläche im Gebrauch abzeichnen. Als Verfahrenanalysen wurden Lichtmikroskopie und Infratrotspektroskopie eingesetzt. Beim Infrarotspektroskopischen Verfahren wird die zu untersuchende Probe in Kontakt mit einem Kristall gebracht, durch den die Infrarotstrahlung in Reflexion geleitet wird. Dadurch tritt der Infrarotstrahl in Wechselwirkung mit der Probenoberfläche, die mit dem Kristall in Kontakt steht. Beim Durchgang durch die Oberfläche der zu untersuchenden Probe nimmt der IR-Strahl spektrale Informationen über die chemische Zusammensetzung auf, die sich in Form charakteristischer Absorptionen im Spektrum darstellen läßt. Die untersuchenden Substraten wurden mit der Sonnencreme und Einzelbestandteilen der Creme behandelt sowie der Lacksystem. Dieses Lacksystem wurde zuerst auf einen quellbaren organischen Subrat und dann auf einem neutralen mineralischen Substrat. Das Lacksystem wurde dann von einem Basislack ohne Füllstoffe und Additive ersetzt, um nähere Erkenntnisse über die chemische Natur der Veränderungen zu gewinnen. Die erzielten Ergebnisse haben eine Erklärung an die chemische Reaktion die durch Behandlung stattgefunden hat. Es sind jedoch unvollständigen Ergebnissen und Erklärungen die durch einen anderen Analyseverfahren verbessert können. 4

16 Basic Engineering Studie zur Auslegung eines kontinuierlichen Kristallisationsverfahrens in drei Ausführungen Ziel der Arbeit war es, im Rahmen einer Basic-Engineering Studie drei mögliche Kristallisationsverfahren auszuarbeiten, auszulegen und im Anschluss verfahrenstechnisch und wirtschaftlich zu bewerten. Um abschließend mittels einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ein geeignetes Verfahren auszuwählen. Diplomand: Andrea Danieli An der Stadtmauer Steinfurt Ort der Diplomarbeit: Degussa AG Paul-Baumann-Straße Marl Firmenbetreuer: Dipl.-Ing. A. Hengstermann FH-Betreuer: Prof. Dr. -Ing. V. Jordan In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Kristallisationsverfahren zur Herstellung und Trennung zweier Salze im Rahmen einer Basic-Engineering Studie ausgearbeitet und ausgelegt. Anschließend erfolgte eine verfahrenstechnische und wirtschaftliche Analyse der verschiedenen Anlagen. Zunächst wurden die Grundlagen der technischen Kristallisation und die Einflussgrößen der verwendeten Stoffsysteme dargestellt. Auf dieser Datenbasis wurden alle notwendigen Grundfließbilder und erweiterten Verfahrensfließbilder der verschiedenen Anlagen bzw. Varianten erstellt. Anhand der Verfahrensfließbilder wurde eine ausführliche Verfahrensbeschreibung angefertigt. Im Anschluss hieran erfolgte die Erstellung aller notwendigen Massen- und Energiebilanzen für die unterschiedlichen Verfahrensvarianten. Die Ausarbeitung der Bilanzen erfolgte in Anlehnung an gegebene Randbedingungen der bestehenden Batch-Anlage. Nach der Bilanzierung erfolgte die Auswahl der geeigneten Maschinen und Apparate. Diese wurden im Anschluss verfahrenstechnisch dimensioniert und das notwendige Design festgelegt. Nach erfolgter Dimensionierungen und Bilanzierungen der Apparate und Maschinen wurden die Verfahrensvarianten auf deren verfahrentechnische Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit analysiert. Basierend auf dieser Analyse konnte eine Entscheidung zur Auswahl des geeigneten Verfahrens getroffen werden. Die Überführung des ausgewählten Verfahrens ist mit einem geringen verfahrenstechnischen Risiko behaftet und verfügt gleichzeitig über die beste Wirtschaftlichkeit aller drei Verfahrensvarianten. 5

17 Emissionsverhalten von Naturfasern und Naturfaser-PP-Compounds - Einfluss der Verarbeitungsparametern und Möglichkeiten zur Verminderung - Ziel der Arbeit war es die Ergebnisse der Emissionsmessungen in Abhängigkeit von den Verarbeitungsparametern in der Aufheizpresse (Verarbeitungstemperatur und Verweilzeit in der Vorheizpresse, sowie die Dichte des fertig gestellten Probenkörpers) an reinen Naturfasern (Flachs,- Kenaf,- und Hanffasern) sowie an flachsverstärkten Polypropylen festzustellen. Naturfaserverbundwerkstoffe emittieren bei der Herstellung und Nutzung flüchtige organische Verbindungen (VOC). Auf die Emissionen der Werkstoffe können zahlreiche Faktoren einen Einfluss ausüben. Hierzu gehören die Rohstoff (Additive, Polymere,... usw.) und die Verarbeitungsparameter. In dieser Diplomarbeit werden die Ergebnisse der Emissionsmessungen in Abhängigkeit von den Verarbeitungsparametern in der Aufheizpresse (Verarbeitungstemperatur und Verweilzeit in der Vorheizpresse, sowie die Dichte des fertig gestellten Probenkörpers) an reinen Naturfasern (Flachs,- Kenaf,- und Hanffasern) sowie an flachsverstärkten Polypropylen vorgestellt. Die Emissionsprüfungen werden nach analytischen DIN B und VDA 275 und sensorischen VDA 270 Messverfahren durchgeführt. Alle Probekörper werden in einer Laborpresse in der A4 Größe DIN A4 zusammengepresst. Über die Herkunft und das Aufschlussverfahren der Naturfasern liegen keine Informationen vor Anhand den C2- und C3-Geruchsprüfungen (VDA 270) konnte gezeigt werden, dass die Naturfasern an sich eine hohe Geruchsintensität aufweisen und dass die gepressten Probekörper eine komplexe Geruchsproblematik darstellen. Dabei spielen die in Folge der thermischen Belastung auftretenden chemischen und physikalischen Veränderungen an Fasern eine große Rolle. Während die chemischen Veränderungen zu einer Zunahme der Geruchsintensität führen, verursacht die Abnahme der Wasseraufnahmefähigkeit mit zunehmender Verarbeitungstemperatur und Einwirkungsdauer in der Vorheizpresse sowie mit abnehmender Dichte des Bauteils eine Verbesserung der Geruchsnote. Des Weiteren konnte durch die Geruchsprüfungen am flachsverstärkten Polypropylen festgestellt werden, dass die Geruchsintensität mit erhöhter Verarbeitungstemperatur und mit erhöhter Verweilzeit proportional zunimmt. 6 Diplomand: Hasan Kopmaz Tennesseeallee 28 /B Karlsrhe Ort der Diplomarbeit: Faurecia InnenraumSysteme GmbH Entwicklungszentrum Scheuerfeld Industriestr. 5 D Scheuerfeld Firmenbetreuer: Dr. Peter Günther FH-Betreuer: Prof. Dr. R. Lorenz Abgesehen davon konnte durch die C2- und C3- Geruchsprüfungen an den verwendeten Versuchskörpern nachgewiesen werden, dass Verbundwerkstoffe mit gemischten Naturfasern bzw. Deckvliesen keine bemerkenswerte Verbesserung der Geruchsnote erzielen und dass das flachsfaserverstärkte Polypropylen zu kommerziellen Verwundwerkstoffen, welche in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen, konkurrenzfähig ist. Des Weiteren wurde festgestellt, dass man durch die Variierung der Flachs- bzw. Polypropylenfasern niedrige Fogging-Werte erzielen kann und dass das flachsverstärkte Polypropylen gegenüber den glasverstärkten Polymere oder Polymerblens vergleichbare Fogging- Werte aufweisen. Zum Schluss wurde die Formaldehyd-Abgabe nach der Methode VDA 275 ermittelt. Durch diese Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass die Flachs,- Kenaf,- und Hanffasern gegenüber den Holzfasern bezüglich der Formaldehyd-Abgabe hervorragende Eigenschaften besitzen. Das flachsverstärkte Polypropylen zeigt bei allen Verarbeitungstemperaturen einen Formaldehydsgehalt von unter 0,5 ppm, die mit dieser Methode nicht auswertbar ist.

18 Pfropfcopolymerisationen und Ligand-Kopplungsversuche an mikroporösen Polyamid-6 Membranen Ziel der Arbeit war die Modifikation von Polyamid-Hohlfasermembranen zur kovalenten Anbindung von Protein A. Die Protein A-Affinitätsmembran soll zur Herstellung eines Immunglobulin G-Adsorbers für extrakorporale Plasma-Behandlungen verwendet werden, da Protein A Immunglobulin G (IgG) spezifisch bindet. Diplomandin: Carina Dreher An der Stadtmauer Steinfurt Ort der Diplomarbeit: MAT Adsorption Technologies GmbH & Co. KG Glanzstoffstr Obernburg Firmenbetreuer: Dipl.-Ing. S. Stang FH-Betreuer: Prof. Dr. H. Büttner Die Aufgabenstellung war die Entwicklung eines Modifikationsverfahrens für Polyamid-Membranen zur Erniedrigung der unspezifischen Adsorptionen von Proteinen, im Wesentlichen verursacht durch Ionenpaar- und hydrophobe Wechselwirkungen des Polyamids, bei gleichzeitiger Aktivierung der Membran für die Anbindung des Proteins. In den Pfropfcopolymerisationen wurden die hydrophilen Monomere 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 2 Hydroxyethylacrylat (HEA) sowie die funktionellen, Aminreaktiven Monomere N-Acryloxysuccinimid (NASI) und 4,4 Dimethyl-2-vinyl-2-oxazolin-5-on (VDMA) eingesetzt. Die beiden ausgewählten hydrophilen Monomere senken die unspezifischen Protein-Adsorptionen. Durch die funktionellen, Amin-reaktiven Monomere werden aktivierte Gruppen zur Anbindung von Protein A auf die Membran aufgebracht. Es wurde angenommen, dass mit zunehmender Konzentration an Amin-reaktiven Gruppen auf der Membran mehr Protein A gebunden werden kann und somit die higg-kapazität größer ist. Zur Verringerung der Versuche bei maximalem Informationsgewinn wurden statistische faktorielle Versuchspläne aufgestellt. Die untersuchten Faktoren waren die jeweiligen Monomerkonzentrationen, die Temperatur der Polymerisationsreaktion, der ph-wert des Immobilisationspuffers sowie die Konzentration von Ethyldimethylaminopropylcarbodiimid (EDAC) zur Quervernetzung des Liganden (Protein A). Als Zielgrößen zur Beurteilung der Wirksamkeit des Modifikationsverfahrens wurden der Pfropfgrad, der Aktivierungsgrad, die Ligandendichte von Protein A sowie die statische higg-kapazität untersucht. Ethylenglycoldimethacrylat (EDMA), ein weiteres Monomer, wurde als Quervernetzer zugesetzt, um die Pfropfausbeute zu verbessern und somit mehr Amin-reaktives Monomer in die Polymerkette einzuführen. 7

19 Entwicklung von gewichtsreduzierten Spezialschleifsteinen für kupferbeschichtete Druckwalzen Für industrielle Schleifprodukte sind japanische Hersteller seit Jahren führend auf dem Weltmarkt und bestimmen auch das Preisniveau. Daher war es Ziel eines deutschen Unternehmens durch diese Diplomarbeit einen Schleifstein zu entwickeln, der wettbewerbsfähig ist und ein günstigeres Preisniveau gegenüber der Konkurrenz bieten kann. Die spezielle Anpassung der Schleifeigenschaften sollten dabei für die Druckindustrie vorgenommen werden, die solche Schleifsteine zur Glättung von Walzen für das Tiefdruckverfahren einsetzt. Die erforderliche mittlere Rautiefe soll nach Abschluss des Schleifvorganges dabei 20 µm nicht überschreiten, gleichzeitig soll aber auch eine hohe Effektivität erreicht werden. Diplomand: Dominik Pabst Vorländerweg Münster Ort der Diplomarbeit: IGP GmbH Wierlings Busch Dülmen Firmenbetreuer: Dipl.-Ing. Jürgen Große-Perdekamp FH-Betreuer: Prof. Dr. R. Lorenz Grundsätzlich gibt es zwei Wege der Schleifsteinherstellung. Der erste führt über eine keramische Bindung, der zweite über eine Kunstharzbindung. Für den vorliegenden Anwendungszweck ist eine Kunstharzbindung vorzuziehen, da die Porosität des Steines eine wichtige Rolle im Schleifprozess spielt. Diese Porosität ist durch ein Aufschäumen eines Kunstharzgemisches wesentlich einfacher zu erreichen als mit dem harten und dichten keramischen Material. Zudem bietet die geringere Dichte der kunstharzgebundenen Steine gegenüber den keramisch gebundenen Steinen sowohl ökonomische, als auch qualitative Vorteile. Die Kunstharzbindung bewirkt, dass der Schleifstein etwas weniger hart ist und das Schleifkorn während des Schleifprozesses etwas abgefedert wird. Dieses ist besonders wichtig um die geringe mittlere Rautiefe und damit die besonders hohe Oberflächengüte zu erreichen. Zudem bewirkt diese gefederte Lagerung, dass das Korn nicht so schnell rausbricht und somit die Lebensdauer des Steines insgesamt etwas länger ist. Für den kunstharzgebundenen Schleifstein ergibt sich somit ein Verbundmaterial aus der funktionellen Komponente Schleifpulver, des Bindemittels sowie weiterer Additive, die eine weitere Verbesserung der Materialeigenschaften hervorrufen. Das Schleifpulver besteht aus Siliziumcarbid, Korund oder einer Mischung aus beiden, die je nach erwünschtem Effekt in unterschiedlichen Korngrößen verwendet werden. Je feiner das Korn, desto höher wird die erhaltene Oberflächengüte, die Schärfe des Steines nimmt jedoch dabei etwas ab. Daher kommen meist zwei Schleifsteine parallel zum Einsatz, wobei der erste für das gröbere Vorschleifen, der zweite dann für das so genannte Finishing angewendet werden. Als Bindemittel bieten sich aufgrund der mechanischen Eigenschaften vor allem die Aminoplasten an, die durch Zugabe verschiedener Thermoplasten in ihren Eigenschaften noch verbessert werden konnten. Thermoplasten mit schmierenden Eigenschaften können die Oberflächengüte noch deutlich verbessern. Die Bindung des Schleifkornes im Stein erfolgt dabei zum größten Teil mechanisch und kaum durch chemische Bindungskräfte. Eine Verstärkungswirkung durch Fasern lässt sich aufgrund des sehr hohen Füllstoffanteils durch das Schleifkorn nur auf Kosten geringerer Schleifwirkung realisieren. Die Qualität der entwickelten Schleifsteine konnte in der Anwendung bei einer Druckerei getestet werden. Eine mittlere Rautiefe von 25µm ergab schon ein annähernd ideales Ergebnis und konnte sich mit der asiatischen Konkurrenz messen lassen. 8

20 Verwendbarkeit von PUR-Gießharzen zur Herstellung von Verformhilfen zur Fensterfertigung Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Fragestellung, ob und inwiefern die im Moment bei der Fa. Ventana, einem Hersteller von Fenstersonderformen aus Vreden, im Fertigungsprozeß eingesetzten Füllstäbe aus UHMW-PE durch Füllstäbe aus PUR- Gießelastomere ersetzt werden können. Diplomand: Atilla Özcelik Gymnasium Str Pforzheim Ort der Diplomarbeit: Elastogran Gmbh Landwehrweg Lemförde Ventana Deutschland GmbH Max-Plank-Straße Vreden Firmenbetreuer: Dipl. Chem. Stéphane Bézard FH-Betreuer: Prof. Dr. Reinhard Lorenz Die Ventana Gruppe ist ein führender Hersteller von Fenstersonderformen aus Kunststoff (PVC) und hat Niederlassungen in USA, Frankreich und Deutschland. Gründet wurde die Ventana Deutschland in Vreden im Jahre Ventana produziert für die Kunststoff-Fensterhersteller die gesamte Palette der Fenstersonderformen (Bögen, Bogen-, Schrägfensterrohlinge, Schwingfester u. a. m.). Die experimentellen Befunde führen zu folgendem Fazit, dass das Ziel der Fa. Ventana, den Produktionsprozess beim Biegen der PVC-Profile zu vereinfachen und damit Kosten zu sparen, sich mit PUR-Gießelastomeren aufgrund der bei der Herstellung und beim Einsatz der PUR-Füllstäbe auftretenden, nachteiligen Effekte offensichtlich nicht erreichen lässt. Ausgangspunkt dieser Diplomarbeit war die Untersuchung der Fragestellung, inwiefern sich die im Moment bei der Fa. Ventana im Fertigungsprozeß eingesetzten Füllstäbe aus UHMW-PE durch Füllstäbe aus PUR-Gießelastomeren ersetzen lassen. Diese Füllstäbe dienen dazu, bei der Herstellung von gebogenen Fensterformen während des Biegevorgangs die existierenden Hohlräume in den PVC- Fensterprofilen in ihrer Geometrie zu erhalten. 9

21 Erstellung einer Charakterisierungsplattform der immobilisierten Lipase B aus Candida antarctica Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, in verschiedenen Versuchsreihen zu ermitteln, welche Eigenschaften die immobilisierte Lipase B von der Firma Novozymes A/S mit dem Handelsnamen Novozym 435 besitzt. Diplomandin: Nicole Venker Holstener Weg Salzbergen Degussa GmbH Goldschmidtstraße Essen Firmenbetreuer: Dr. Oliver Thum FH Betreuer Prof. Dr. V. Jordan In Veresterungsreaktionen wurden verschiedene Alkohole mit Palmitinsäure und verschiedene Säuren mit 1- Octanol umgesetzt. Die Aktivitäten wurden miteinander verglichen. Man kam zu dem Ergebnis, das die Säuren stärkere sterische und elektronische Hinderungen erfahren als Alkohole. Des Weiteren hat die Säurestärke bis zu einem pka-wert von 4,5 sehr negative Einflüsse auf die Aktivität des Novo 435, da keine Aktivitäten >200 U/mg gemessen werde konnten. In der zweiten Versuchsreihe wurde der K M -Wert für das Reaktionsgemisch der MM Synthese bestimmt. Es wurde vermutet, dass die Unterschreitung der Substratkonzentration K M mit der gegen Ende immer langsamer verlaufenden Reaktion zusammenhängt. Da der K M -Wert von Myristylmyristat bei 0,27 M liegt, deutet es darauf hin, dass die Vermutung zutreffend ist. In der dritten Versuchsreihe wurde versucht nachzuweisen, dass Tenside Desorbtion vom Immobilisat hervorrufen. Es wurde versucht den Proteingehalt von Novozym 435 vor und nach der Behandlung mit Tensiden mittels des Bradford-Tests zu bestimmen. Da das Tensid ebenfalls eine Extinktion bei 595 nm hervorruft, musste ein Lösungsmittel gefunden werde, dass das Tensid vom Enzym entfernt. Es ist im Rahmen dieser Arbeit nicht gelungen das gesamte Tensid vom Novo 435 zu entfernen, daher wurden die Versuche eingestellt. Aufgrund der vorliegenden Daten kann außerdem vermutet werden, dass die verwendeten Lösungsmittel ebenfalls zur Desorbtion vom Immobilisat beitragen

22 Alternative Monomere für repulpierbare Haftklebemassen Ziel dieser Arbeit ist es verschiedene Monomere auf ihre Eignung als Comonomere für neue repulpierbare Haftklebemassen zu analysieren und zu bewerten. Als erstes werden die unterschiedlichen Monomere auf ihre Copolymerisierbarkeit getestet. Dieses erfolgt mit einer einfachen Testrezeptur. Das erfolgreich getestete Monomer wird schließlich durch eine Copolymerisation in ein Basispolymer einer repulpierbaren Haftklebemasse integriert. Ist auch diese Polymerisation erfolgreich verlaufen, wird das erhaltene Polymer charakterisiert und anschließend mit Additiven wie zum Beispiel Weichmacher und Vernetzer zu einer repulpierbaren Haftklebemasse formuliert. Zum Schluss werden diese Haftklebemassen mit Hinblick auf eine Erhöhung der Alterungsstabilität auf gefüllten und gestrichenen Papieren untersucht und bewertet. Diplomand: Suzana Stojkoska Hoogenhook Lingen Ort der Diplomarbeit: Beiersdorf / tesa AG Quickbornstr Hamburg Firmenbetreuer: Dr. Kai Ellringmann FH-Betreuer: Prof. Dr. R. Lorenz Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es verschiedene Monomere auf ihre Eignung als Comonomere für neue repulpierbare Haftklebemassen zu analysieren und zu bewerten. Zuerst wurde die Copolymerisierbarkeit der unterschiedlichen Monomere in einer einfachen Testrezeptur ermittelt. Die erfolgreich getesteten Monomere wurden anschließend durch eine Copolymerisation in ein Basispolymer einer repulpierbaren Haftklebemasse integriert, welche nur einen geringen (Konzept 1) oder keinen Anteil (Konzept 2) an Acrylsäure aufwiesen. Durch die deutliche Reduktion der Acrylsäurekonzentration sollten die Wechselwirkungen mit den im Calciumcarbonat enthaltenen Calciumionen geschwächt oder vermieden werden und somit zu einer Stabilisierung der klebtechnischen Eigenschaften auf calciumhaltigem Papier führen. Nach der Charakterisierung der erhaltenden Copolymere wurden diese mit dem wasserlöslichen Weichmacher Polypropylenglykol (PPG) und weiteren Additiven zu einer repulpierbaren Haftklebemasse formuliert. Um den wasserlöslichen Weichmacher beim Tappi Test besser aus der Haftklebemasse entfernen zu können, und somit eine gute Repulpierbarkeit zu ermöglichen, wurden bei der Copolymerisation von Konzept 1 die funktionellen Monomere N-tertiär-Butylacrylamid (NTBAM), dieses besitzt die Eigenschaft Hydrogele zu bilden, und 2- Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), welches dem dreidimensional geschwollen Netzwerk ermöglicht noch mehr Wasser in sich einzulagern, eingesetzt. Beim Konzept 2 wurde nur das funktionelle Monomer HEMA verwendet. Zur Überprüfung der klebtechnischen Eigenschaften wurden die hergestellten Haftklebemassen auf gefüllten und gestrichenen Papieren untersucht. Die Versuchsauswertungen der repulpierbaren Haftklebemasse aus Konzept 1 ergaben eine Verringerung der Nachvernetzung auf dem calciumhaltigen Papier. Zudem wurden durch den Einsatz der Copolymere NTBAM und HEMA die Anforderungen an die Repulpierbarkeit erfüllt. Bei der hergestellten Haftklebemasse aus Konzept 2 konnte auf Grund ihres übervernetzten Klebesystems und der Instabilität des Monomers 2- Dimethylaminoethylmethacrylat keine Verbesserung der klebtechnischen Eigenschaften gemessen werden. Auch die Anforderungen an die Repulpierbarkeit konnten mit diesem Konzept trotz Einsatz von HEMA nicht erfüllt werden. Daher kann abschließend gesagt werden, dass durch die Copolymerisation neue Monomere in ein Basispolymer einer repulpierbaren Haftklebemasse integriert werden können. Zudem ermöglicht der geringe Anteil an Acrylsäure eine deutliche Erhöhung der Alterungsstabilität auf einem Papier mit einem sehr hohen Anteil an Calciumcarbonat

23 Synthesis and Characterisation of novel bimetallic rare earth complexes of 8-hydroxyquinoline The aim of this diploma thesis was to synthesise and characterise novel hetero-bimetallic homoleptic complexes of 8- hydroxyquinoline (HQ, oxine). Special attention was to be paid to the luminescence properties of these compounds. Diplomand:: Aron Urbatsch Losserstr Gronau Ort der Diplomarbeit: FH Münster Labor für anorganische Chemie Fachbereich Chemieingenieurwesen Betreuer Fachhochschule: Prof. Dr. Ulrich Kynast The reaction scheme used for the synthesis has previously been used to successfully synthesise some bimetallic complexes of oxine involving europium and alkaline earth metals (e.g. Eu 2 Ca(Q) 8 and Eu 2 Mg(Q) 8 ). These structures had been clarified by single crystal XRD. The syntheses here were expanded on lanthanum, gadolinium and terbium. The results presented show that, concluded from powder XRD, structurally analogous complexes of Eu 2 Ca(Q) 8 have been formed and various other complexes of unknown structure. The luminescence properties of these compounds are similar to those of the quinolinolate precursors which showed a luminescence mainly in the green range of the visible range of the light. It turned out that only the combinations containing lanthanum and magnesium exhibited any luminescence; this luminescence is shifted to shorter wavelengths and is of lower intensity. Finally, the successful reaction scheme was applied on other ligand systems. A reaction of europiumthenoyltrifluouroacetone (Eu(ttfa) 3 ) with magnesiumthenoyltrifluouroacetone (Mg(ttfa) 2 ) was attempted to synthesise a bimetallic species. It has to be concluded that this reaction was not successful due to problems with the flux (1,2,4,5-tetramethylbenzene) involved in the reaction scheme. 12

24 Einflussfaktoren für die Rekristallisation von PZT-Fasern im Mischkristallsystem PZT-PT Ziel der Arbeit ist die Herstellung und Gefügecharakterisierung von piezoelektrischen Bleizirkonattitanat (PZT) Fasern, die zur Ultraschallerzeugung und als Ultraschallwandler eingesetzt werden. Hierbei sollen durch Rekristallisation möglichst lange ( > 100 µm ) und dicke ( > 50 µm) einkristalline Abschnitte, die einen größeren Piezokoeffizienten d 33 als entsprechendes polykristallines Material aufweisen, in den Fasern vorliegen. Die Einflussgrößen für das Einkristallwachstum sollen identifiziert werden. Diplomand: Harald Trattnig Rathausstr Riedstadt Ort der Diplomarbeit: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) Neunerplatz Würzburg Institutsbetreuer: Dr. rer. nat. R. Krüger FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. H. Altenburg Hierzu sollen PZT-Fasern mit einem Zr/Ti-Verhältnis von 0/100, 25/75 sowie 40/60 und einem Bleioxidüberschuss von z = + 0,04 über das Sol-Gel-Verfahren hergestellt werden. Die Fasern werden pyrolysiert und anschließend bei unterschiedlichen Temperaturen und Puffersystemen (PZ/P, PZ/Z) gesintert. Durch die jeweiligen Sinterbedingungen werden unterschiedliche Gefüge in den PZT-Fasern erzeugt, die als Ausgangsmaterial für die Rekristallisation dienen sollen. Neben der Zusammensetzung (Zr/Ti-Verhältnis) und dem Ausgangsgefüge werden als weiterer Versuchsparameter bei der Rekristallisation unterschiedliche Gefäßgrößen und PZ/P-Puffermengen gewählt, um das PbO-Angebot in der Rekristallisationsatmospäre variieren zu können. Der Phasenbestand wird in pyrolysierten und gesinterten PZT-Fasern untersucht. Zur Charakterisierung der Korngefüge in pyrolysierten und gesinterten PZT-Fasern wird die Porosität und der mittlere Korndurchmesser bestimmt. Zudem werden in Gefügen rekristallisierter PZT-Fasern der mittlere Korndurchmesser ermittelt. Als Ausgangsmaterial für die Rekristallisation wurden die Gefüge pyrolysierter und gesinterter PZT-Fasern charakterisiert. Die mittlere Korngröße der pyrolysierten Fasern lag deutlich unter 1 µm. Die mittlere Korngröße nahm mit steigender Sintertemperatur bei PT (0/100) sehr stark zu, wohingegen sich das Korngrößenwachstum für PZT (25/75) abschwächte und für PZT (40/60) kaum ein Korngrößenwachstum beobachtet werden konnte. Das Vorliegen der Perowskitphase wurde für sämtliche Proben bestätigt. Die Porosität nahm mit steigenden Sintertemperaturen und steigendem Zr/Ti-Verhältnis in den PZT-Fasern ab und lag zwischen 18,6 31,2 Vol-%. Je nach eingesetztem Ausgangsmaterial und PbO-Angebot im Rekristallisationsgefäß wurde ein sehr unterschiedliches Rekristallisationsverhalten beobachtet. Auch in insgesamt rekristallisierten Fasern sind Gefügebereiche feinkristallin geblieben. In diesen Bereichen stieg die mittlere Korngröße im Vergleich zu gesinterten PZT-Fasern um den Faktor 1,5 2,0 an. Einkristalle traten nur bei Rekristallisation im Aluminiumoxidkasten auf. In zuvor pyrolysierten und bei niedrigen Temperaturen vorgesinterten PT-(0/100) Fasern entstanden Einkristalle > 100 µm. Einkristalle zwischen µm Faserlänge wurden in zuvor pyrolysierten und bei niedrigen Temperaturen vorgesinterten PZT-(25/75) Fasern ermittelt. In PZT (40/60) Fasern trat generell kein Einkristallwachstum auf. Die Rekristallisation im Aluminiumoxidschiffchen mit Pufferüberschuss wirkte sich nachteilig auf das Einkristallwachstum aus und führte zu groben, korallenartigen Körner. Für das Auftreten von Riesenkornwachstum wurden folgende Einflussfaktoren identifiziert: feinkörniges Ausgangsgefüge bei der Sinterung und Pyrolyse, d.h. niedrige Vorsintertemperaturen und eine dichte Faseranordnung bei der Rekristallisation fördern das Riesenkornwachstum. Die Porosität hatte keinen Einfluss auf das Riesenkornwachstum. Ein PbO- Überangebot aus der Rekristallisationsatmosphäre verhindert Riesenkornwachstum und führt zu homogenen, grobkörnigen Gefügen. Ein höherer Ti-Gehalt in den Ausgangsfasern, d.h. ein Zr/Ti-Verhältnis 25/75, begünstigt Riesenkornwachstum. Für die PZT-Fasern mit einem Zr/Ti-Verhältnis von 40/60 konnte kein Riesenkornwachstum festgestellt werden. Zumindest bei PZT-Fasern mit einem Zr/Ti-Verhältnis von 25/75 kann man feststellen, dass Riesenkornwachstum durch lokal höheren PbO-Gehalt ausgelöst wurde. 13