Abschlussarbeit

Analyse von Huminen mittels Prozess-Spektroskopie

Steckbrief

Eckdaten

Einrichtung:
Systemverfahrenstechnik
Typ:
Masterarbeit
Schwerpunkt:
Experimentell / Simulation
Datum:
2019-07-15

Betreuer

Lignocellulose Biomasse eignet sich aufgrund ihrer hohen Verfügbarkeit als nachhaltiger Rohstoff für Bioraffinerien. Um diese Anlagen wirtschaftlich konkurrenzfähiger zu gestalten, ist ein Wandel von den oft absatzweise betriebenen Prozessen hin zu kontinuierlichen Verfahren, wie z.B. Rohrreaktoren notwendig. Hierbei stellen unerwünschte Nebenreaktionen bei der oft säure-katalysierten Umwandlung der aus Biomasse gewonnenen Zucker eine große Herausforderung dar. Es bilden sich durch Polymerisationsvorgänge von instabilen Zwischenprodukten unlösliche Abbauprodukte, sogenannte Humine oder Hydrochar, welche in Reaktoren und Rohrleitungen zu Ablagerungen führen, sowie die Prozessausbeute massiv beeinträchtigen [1-4]. Obwohl dieser Umstand schon lange bekannt ist, sind Humine erst seit relativ kurzer Zeit Gegenstand intensiver Forschungen zu ihrer Vermeidung oder sogar Nutzung. Hier mangelt es jedoch vor allem an Möglichkeiten zur inline Quantifizierung dieser Substanzen während einer Reaktion im Reaktor oder in Rohrleitungen. Spektroskopische Analytikmethoden, wie Infrarot- und UV/Vis-Spektroskopie können hier wertvolle, neue Einsichten liefern, da sie ausgestattet mit ATR-Prozesssonden schnelle und nicht-invasive Messungen unter Prozessbedingungen direkt im jeweiligen Anlagenbestandteil ermöglichen [5, 6]. In dieser experimentell orientierten Arbeit soll daher eine Methode zur qualitativen und quantitativen Analyse von Huminen mittels inline Prozessspektroskopie entwickelt werden. Dabei soll besonders der Einfluss der entstehenden Humine auf das Resultatspektrum berücksichtigt werden.

Das erwartet Dich:

  • Fundierte Erfahrungen im Bereich Biomasse-Konversion
  • Ausbau Deiner Fähigkeiten im Bereich der experimentellen Arbeit
  • Umgang mit fortgeschrittenen Analysetechniken der Prozess-Spektroskopie
  • Viel Freiheit, eigene Ideen einzubringen
  • Vertiefung Deiner Fähigkeiten, wissenschaftlich zu arbeiten
  • Spannende Aufgaben und neue Herausforderungen
  • Immer einen Ansprechpartner für Deine Arbeit

Das bringst Du mit:

  • Erfahrungen mit praktischen Arbeiten im Labor sind hilfreich, aber nicht zwingend erforderlich
  • Gute Auffassungsgabe und die Fähigkeit zur Improvisation
  • Selbstständige, strukturierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
  • Motivation, Interesse und Engagement
  • Spass am experimentellen Arbeiten

Die Arbeit kann auf Deutsch oder Englisch verfasst werden. Bei Interesse kannst Du Dich gerne mit einem kurzen Lebenslauf und Deinem aktuellen Notenauszug melden bei mir melden, um einen Gesprächstermin zu vereinbaren. E-Mail an: alexander.echtermeyer@avt.rwth-aachen.de

[1] G. Tsilomelekis et al., Green Chem., 2016, 18, 1983 - 1993.

[2] Z. Cheng et al., Green Chem., 2018, 20, 997 - 1006.

[3] V. Maruani et al., ACS Sustainable Chem Eng., 2018, 6, 13487 - 13493.

[4] D. Jung et al., ACS Sustainable Chem Eng., 2018, 6, 13877 - 13887.

[5] T. Eifert & M. A. Liauw, React. Chem. Eng., 2016, 1, 521 - 532.

[6] M. Glass et al., Fluid Phase Equilib., 2017, 443, 212 - 225.