Masterstudium Technische Chemie Spezialisierungsblock Angewandte Physikalische und Analytische Chemie

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1 Masterstudium Technische Chemie Spezialisierungsblock Angewandte Physikalische und Analytische Chemie besonders? Defekt? CeO 2 Günther Rupprechter

2 Der Spezialisierungsblock Angewandte Physikalische und Analytische Chemie vermittelt vor allem physikalisch-chemische Grundlagen (inkl. Theoretische Chemie und Elektrochemie) und fundierte Kenntnisse zur Analytik (Charakterisierung) von Festkörpern (Volumen- und Oberflächenanalytik) und anderen Stoffen. Absolventen dieser Spezialisierung werden aufgrund ihrer chemischen Kompetenz in die Lage versetzt, Materialien für unterschiedliche Anforderungen zu synthetisieren, zu charakterisieren und gezielt zu modifizieren. Charakterisierung / Synthese / Präparation Analytik / Theorie Eigenschaften / Anwendungen

3 Spezialisierungsblock (Wahlpflicht 37.0 ECTS) Angewandte Physikalische und Analytische Chemie VO Theoretische Chemie VO Industrielle Chemie Physikalisch-chemische Grundlagen (6.0 ECTS) Katalyse und Kinetik (3.0 ECTS) Elektrochemische Energieumwandlung und Energiespeicherung (3.0 ECTS) Eigenschaften von Oberflächen und Festkörpern (6.0 ECTS) Chemie und Physik der Oberflächen und Grenzflächen (3.0 ECTS) Physikalische und Theoretische Festkörperchemie (3.0 ECTS) Spektroskopie und analytische Trennverfahren (6.0 ECTS) Schwingungsspektroskopie (3.0 ECTS) Analytische Trenn- und Koppelungstechniken (3.0 ECTS) Werkstoffanalytik (9.0 ECTS) Oberflächen- und Grenzflächenanalytik (3.0 ECTS) Kristallographie und Strukturaufklärung (3.0 ECTS) Analytik fester Stoffe (3.0 ECTS) Laborübungen (zur APAC; 10.0 ECTS) Physikalische Analytik von Oberflächen und Nanomaterialien (LU 5.0 ECTS) Analytische Methoden und Trennverfahren (LU 5.0 ECTS)

4 Spezialisierungsblock Angewandte Physikalische und Analytische Chemie gebundene Wahl (37.0 ECTS) - empfohlene Module: Physikalische und Theoretische Chemie (6.0 ECTS) Elektrochemie (6.0 ECTS) Materialchemie (6.0 ECTS) Funktionelle Festkörper (6.0 ECTS) Massenspektrometrie (6.0 ECTS) Röntgenstrukturanalytik (6.0 ECTS) Umweltanalytik (6.0 ECTS) 2 Wahl-LUs ( ECTS)

5 Masterstudium Technische Chemie Spezialisierungsblock Angewandte Physikalische und Analytische Chemie Aktuelle Themen für Diplomarbeiten (30.0 ECTS) zb Energie-Erzeugung und Speicherung Bio- und Polymeranalytik Umweltchemie Prozess-Monitoring Materialanalytik

6 PdZn Legierungen als Katalysatoren für die H 2 Erzeugung Geträgerte Nanopartikel: Pd/ZnO Pulverkatalysatoren durch nasschemische Synthese In situ EXAFS TEM ZnO Pd Reaktionskinetik und in situ Spektroskopie Modellsysteme: atomar dünne PdZn-Legierungen durch Aufdampfen von Zn auf Pd-Einkristalle; Charakterisierung auf atomarem Level PdZn Pd(111) CO PM-IRAS Pd(111) Einkristall Katalysatorstruktur passt sich dynamisch an Reaktionsbedingungen an (Legierungsbildung in situ) 1 (!) Atomlage 4 Atomlagen

7 Theoretische Festkörperchemie: Berechnung der elektronischen Struktur durch Lösung der Schrödingergleichung mit WIEN2k auf dem VSC-supercomputer Quantenmechanik selbstentwickeltes 56 schnellster Rechner der Welt Dichtefunktionaltheorie Programm mit 2200 Lizenzen cores - Theoretische Spektroskopie (NMR, IR, XAS) - Oberflächen, Photovoltaik, Katalyse TEM - Chemische Bindung Ti L 2,3 XANES von SrTiO 3 lone-pair in Tl 4 Si 5 O 12 Pd (+CO) on Fe 3 O 4 surface Spezialisierungsblock Angewandte Physikalische und Analytische Chemie

8 Kinetik von Elektrodenreaktionen in SOECs (solid oxide electrolysis cells): Welche Materialien sind besonders gut und warum? O 2 O 2- =>½ O 2 + 2e - ½ O 2 + 2e => O 2- cathode anode electrolyte cathode anode O 2- PLD = pulsed laser deposition => Dünnschicht-Modellelektroden H 2 H 2 O HH 2 O 2-2 O + 2e - => =>H H 2 O 2 + O LSC microelectrodes Ø200µm on YSZ measured at 400 C -160 Zs'' [Ohm cm²] Hz 1 Hz 1 Hz 100 Hz 0.1 Hz LSC 450 C deposited LSC 650 C deposited 0.1 Hz Zs' [Ohm cm²] Elektrochemische Messungen (Impedanzspektroskopie)

9 Analytische Chemie I: Bio- and Polymer Analysis MOLECULAR IMAGING MASS SPECTROMETRY TO DETERMINE THE LATERAL DISTRIBUTION OF MOLECULES IN LATEX WITHOUT LABELING Latex glove piece, inner surface Latex glove piece, outer surface AFM 100 nm

10 Analytische Chemie II: Atomic Spectroscopy & Process Analytics Bioavailability of anthropogenic Pt, Pd, Rh emissions Mid-IR Bioprocess Monitoring - Cancer chemotherapy (Pt) - Catalysts in automobile exhaust systems Possible risks for human health and living organisms? Mid-IR fiber optic sensor Ultrasound enhanced Mid-IR fiber optic sensor Quantification of solutes and cells

11 Die Lösung physikalisch-chemischer und analytischer Aufgaben ist in unterschiedlichsten Branchen von enormer wirtschaftlicher und technischer Bedeutung, basierend auf einem fundierten molekularen Verständnis! Demnach stehen den Absolventen dieses Studiengangs breite Betätigungsfelder in unterschiedlichsten Wirtschafts- und Wissenschaftsbereichen offen. Come in and find out! Synthese /Präparation Charakterisierung/ Theorie Anwendungen

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