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Projekt
Entwicklung von speziellen Hochdruck-Hochtemperatur Apparaten, spektroskopische in situ Untersuchungen und Strömungssimulation
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Eberhard Schlücker
Fachliche Zuordnung
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 182356696
Das Lösungsverhalten von chemischen Stoffen unter ammonothermalen Bedingungen hängt von den Systemparametern Temperatur, Druck, Art des Solvens sowie Art und Konzentration des Mineralisators ab. Die intrinsischen Gründe für ein bestimmtes Lösungsverhalten sind jedoch nicht durch Löslichkeitsmessungen in Abhängigkeit von einzelnen Parametern zu fassen, da alle simultan auf vielfältige Faktoren einwirken. Dieses Problem kann mit einer Zustandsgleichung, die die Systemparameter mit der Löslichkeit verknüpft, umgangen werden .Die Helgeson-Kirkham-Flowers-Tangers-Zustandsgleichung [1] kann die Löslichkeit verschiedener Stoffe als Funktion der Systemparameter für hydrothermale Systeme, die den ammonothermalen Systemen ähneln, zuverlässig bestimmen. Eine vollständige Zustandsgleichung zu entwickeln ist in dieser Zeit nicht möglich, es sollen aber die Grundlagen geschaffen werden, um eine Zustandsgleichung auf das ammonothermale System anwendbar zu machen. Dazu müssen Druck und Temperatur Messungen mit verlässlichen Löslichkeitsmessungen der Reaktanten, wie beispielsweise Massenverlustmessungen, Röntgenuntersuchungen sowie UV-VIS-und Raman Spektroskopie kombiniert werden. Die Löslichkeitsmessunge sollten weiterhin auch Korrosionsexperimente mit Bauteilen, die mit dem ammonothermalen Medium in Kontakt stehen, umfassen. Das TP 3 liefert für alle geforderten Zustandsgrößen Möglichkeiten diese zu messen, welche mit allen Teilprojekten gemeinsam ausgewertet werden sollen. Diese Erkenntnisse fließen dann in die Strömungssimulationen von TP 6 mit ein. Zudem kann die in situ Raman- und UV-VIS-Spektroskopie wertvollen Aufschluss über die unmittelbare Molekülumgebung vermitteln. Mit diesen Daten und den ex situ Daten aus TP 2 über die lntermediate werden die Reaktionsmechanismen der Nitridbildung aufgeklärt. Dazu sollen auch die neu entdeckten Reaktionswege zu den ternären und binären Nitriden aus TP 1 und TP 2 vermessen werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Mitverantwortlich
Dr.-Ing. Nicolas Alt
