Abschlussarbeit

Electrodialyse bei hohen Stromdichten

Steckbrief

Eckdaten

Einrichtung:
Chemische Verfahrenstechnik
Typ:
Bachelorarbeit / Projektarbeit
Schwerpunkt:
Experimentell
Datum:
2019-10-01

Betreuer

Die Verfügbarkeit von Trinkwasser ist eine der großen Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte. Heutzutage wird schon an mehreren Lösungen geforscht. Aufreinigung von Salzwasser mittels Ionentauschermembranen ist ein vielversprechendes verfügbares Verfahren. In der sogenannten Elektrodialyse wird Brackwasser entsalzen und so zu Trinkwasser. Es gibt außerdem interessante Anwendungen in RedOx-Flow Batterien und der Mikrofluidik.

Bei der Elektrodialyse mit hohen Spannungen entstehen Verwirbelungen an der Membranoberfläche. Diese Wirbel führen zur Durchmischung der laminaren Grenzschicht und so zu höherem Ionentransport durch die Membran. Aus diesem Grund wird eine frühe Wirbelbildung und starke Ausprägung der Wirbel angestrebt. In industriellen Anwendugen werden häufig Spacer verwendet um die Hydrodynamik in electrochemischen Zellen zu beeinflussen. Dabei wird das Fluid besser durchmischt und E-Feld getriebene Wirbelbildung unterdrückt. Aus diesem Grund soll das Zusammenspiel von E-Feld getriebene Wirbelbildung und Vermischung durch Spacer bei sehr höhen Spannungen untersucht werden.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Konstruktion einer Elektrodialysezelle, welche ohne oder mit Spacer bertieben werden kann. Besonderes Augenmerk muss hierbei auf das Design einer passenden Referenzelektrode gelegt werden. Im Anschluss werden die elektrochemischen Eigenschaften der Zelle ohne und mit Spacer bei hohen Stromdichten während der Elektrodialyse vermessen und analysiert.

Ihr bringt mit:

  • Eigeninitiative
  • Handwerkliches Geschick
  • Interesse an 3D-Druck, Strömungsdynamik und Elektrochemie

Das erwartet ihr:

  • Spannende und abwechslungsreiche Aufgaben
  • Tieferen Einblick in ein aktuelles relevantes Forschungsthema (Kooperationen mit Stanford (USA), Twente (Niederlande), KUBSU (Russland))
  • Arbeit an einem interdisziplinären Thema unter Anwendung verschiedener neuartiger Fertigungs- und Messverfahren (3D-Druck, µPIV)

Meldet euch gerne per Email bei mir (mit CV und Notenübersicht) und wir vereinbaren ein persönliches Gespräch. Ich freue mich auf eure Nachricht