{"id":184,"date":"2017-11-08T20:31:48","date_gmt":"2017-11-08T19:31:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/separations\/?page_id=184"},"modified":"2017-11-08T21:00:42","modified_gmt":"2017-11-08T20:00:42","slug":"adsorption","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/forschung\/adsorption","title":{"rendered":"Adsorption"},"content":{"rendered":"<h2>Adsorption<\/h2>\n<p>Die Adsorption ist eines der leistungsf\u00e4higsten Verfahren zur technischen Abtrennung von niedrig konzentrierten Stoffen aus der Gas- oder Fl\u00fcssigphase wobei das Anwendungsspektrum von der Wertstoffaufreinigung bis zur Abtrennung unerw\u00fcnschter Komponenten wie Geruch- oder Schadstoffen aus <abbr title=\"zum Beispiel\">z.B.<\/abbr> industrieller Abluft reicht.<\/p>\n<h3>Biowertstoffen<\/h3>\n<p>ioaktive Stoffe wie <abbr title=\"zum Beispiel\">z.B.<\/abbr> Pharmazeutika werden h\u00e4ufig in enzymkatalysierten Prozessen hergestellt. Biologische Katalysatoren besitzen einige Vorteile gegen\u00fcber der chemischen Katalyse. So sind sie auch unter milden Reaktionsbedingungen wirkungsvoll. Es werden also keine extremen Temperaturen oder pH-Werte f\u00fcr eine erfolgreiche Erzeugung des Produktes ben\u00f6tigt. Dar\u00fcber hinaus sind Enzyme spezifisch in ihrer Wirkungsweise. Der Umsatz kann erh\u00f6ht und die Bildung von Nebenprodukten kann eingeschr\u00e4nkt werden.<br \/>\nNach einer enzymkatalysierten Reaktion liegt ein Gemisch aus Ausgangssubstanzen, Produkten, Katalysator und <abbr title=\"eventuell(en)\">evtl.<\/abbr> Hilfsstoffen vor, aus dem der gew\u00fcnschte Wertstoff isoliert werden muss. Mehrere im Gemisch enthaltene Stoffe k\u00f6nnen \u00e4hnliche Eigenschaften aufweisen, was ihre Trennung anspruchsvoll macht. Sie erfordert einen stoffspezifischen Ansatz. Dies kann \u00a0<abbr title=\"zum Beispiel\">z.B.<\/abbr> durch selektive Adsorption erreicht werden, wobei das Produkt an einen ma\u00dfgeschneiderten Feststoff angelagert wird. Auf diese Weise kann die Zielsubstanz effektiv aus dem Gemisch entfernt werden. Schl\u00fcsselparameter ist dabei die spezifische Wechselwirkung zwischen Adsorbens und abzutrennenden Stoff.<br \/>\nDar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen ausgew\u00e4hlte Feststoffe dazu dienen die eingesetzten Enzyme an sie zu binden. Durch diese Immobilisierung k\u00f6nnen die Enzyme im Reaktor gehalten und wieder verwendet werden. So k\u00f6nnen die durch das Enzym verursachten Kosten pro Produktmenge gesenkt werden.<br \/>\nIn der Arbeitsgruppe werden neue Prozesskonzepte entwickelt, wobei die Stofftrennung im Fokus der Arbeit steht. Diese kann in einer separaten Prozesseinheit erfolgen oder direkt in den Prozessschritt der Reaktion integriert sein.<br \/>\nDie Professur Niemeyer ist Partner im <abbr title=\"Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung\">BMBF<\/abbr>-gef\u00f6rderten Cluster \u201eNachhaltige Biotechnologie auf neuen Wegen &#8211; BIOKATALYSE2021<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-185\" src=\"https:\/\/www.hsu-hh.de\/separations\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/S4sv4Jiw0wW4KJfD-300x159.png\" alt=\"Diagramm zur Adsorption\" width=\"300\" height=\"159\" srcset=\"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/S4sv4Jiw0wW4KJfD-300x159.png 300w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/S4sv4Jiw0wW4KJfD-768x406.png 768w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/S4sv4Jiw0wW4KJfD-1024x541.png 1024w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/S4sv4Jiw0wW4KJfD.png 1304w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<h3>Schadstoffe<\/h3>\n<p><strong>Verbundprojekt:\u00a0Semipermeable Anz\u00fcge F\u00fcr Einsatzkr\u00e4fte (SAFE)<\/strong><br \/>\nEine Bedrohung durch Chemie-Unf\u00e4lle, Br\u00e4nde, Naturkatastrophen oder terroristische Angriffe ist heutzutage stets latent vorhanden. In jedem Fall stehen die Einsatzkr\u00e4fte aus Feuerwehr, Polizei oder Technischem Hilfswerk, die Menschenleben retten, schadensbegrenzende Ma\u00dfnahmen durchf\u00fchren und die Situation regulieren, stets einer unbekannten Situation gegen\u00fcber. Sie ben\u00f6tigen im Rahmen ihrer Eins\u00e4tze bestm\u00f6glichen Schutz f\u00fcr ein m\u00f6glichst sicheres Agieren in Gefahrensituationen.<br \/>\nDas Verbundprojekt SAFE nimmt sich dieser Aufgabe an und f\u00f6rdert die Entwicklung von Schutzanz\u00fcgen mit verbesserter Schutzleistung vor hohen Temperaturen und Schadgasen, M\u00f6glichkeit zur Ortung des Tr\u00e4gers und zur \u00dcbermittlung von Vital-Parametern an eine Einsatzleitstelle.<br \/>\nDie Professur f\u00fcr Verfahrenstechnik insbesondere Stofftrennung an der <abbr title=\"Helmut Schmidt Universit\u00e4t \u2044HSU\">HSU HH<\/abbr> besch\u00e4ftigt sich insbesondere mit der Herstellung und Charakterisierung der im Schutzanzug verwendeten Adsorbentien. Hierzu werden neuartige, anorganische Adsorbentien entwickelt, hergestellt und untersucht, um den Tr\u00e4ger des semipermeablen Schutzanzuges vor hautresorptiven Schadgasen zu sch\u00fctzen.<br \/>\nEs werden sowohl reine Adsorbentien wie auch fertig laminierte Adsorbervliesstoffe im Labor bei unterschiedlichen Rahmenbedingungen untersucht.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-186\" src=\"https:\/\/www.hsu-hh.de\/separations\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/pFu03bUoZ9Ab5YKd-300x128.jpg\" alt=\"Anlage zur Funktionalisierung\" width=\"300\" height=\"128\" srcset=\"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/pFu03bUoZ9Ab5YKd-300x128.jpg 300w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/pFu03bUoZ9Ab5YKd-768x327.jpg 768w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/pFu03bUoZ9Ab5YKd-1024x436.jpg 1024w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/pFu03bUoZ9Ab5YKd.jpg 1502w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p>Modifizierung von Kieselgel-Oberfl\u00e4chen zur Adsorption ausgew\u00e4hlter Schadstoffe aus der Umwelt<br \/>\nZur selektiven Adsorption von einzelnen Komponenten aus Gemischen ist die Oberfl\u00e4che des Adsorbens ausschlaggebend. Zur gezielten Oberfl\u00e4chenmodifikation werden ma\u00dfgeschneiderte Liganden auf das Tr\u00e4germaterial aufgebracht.<br \/>\nDie Herstellung von neuen Adsorbentien umfasst die Aktivierung des Tr\u00e4germaterials, die Auswahl von Spacern sowie die Entwicklung und Anbindung des selektiven Liganden.<br \/>\nAls Tr\u00e4germaterialien kommen Kieselgele, Zeolithe und Tonmineralien zum Einsatz.<br \/>\nDie entwickelten Adsorbentien werden hinsichtlich Selektivit\u00e4t, Kapazit\u00e4t und Adsorptionskinetik experimentell charakterisiert.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-187\" src=\"https:\/\/www.hsu-hh.de\/separations\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/PnfLjmNm98w688Q2-210x300.jpg\" alt=\"Adsorption\" width=\"210\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/PnfLjmNm98w688Q2-210x300.jpg 210w, https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-content\/uploads\/sites\/698\/2017\/11\/PnfLjmNm98w688Q2.jpg 551w\" sizes=\"auto, (max-width: 210px) 100vw, 210px\" \/><\/p>\n<h3>Geruchstoffe<\/h3>\n<p>Die Abtrennung von geruchstragenden Komponenten aus der Ern\u00e4hrungsindustrie sowie von Gro\u00dfk\u00fcchen soll in einem internationalen Kooperationsprojekt zwischen deutschen und chinesischen Wissenschaftlern und Ingenieuren untersucht werden. Die Schwerpunkte liegen auf der Entwicklung von leistungsf\u00e4higen Trennverfahren in Adsorptions- und Absorptionsprozessen, alleinstehend oder in Kombination, der Analytik zur Bestimmung von geruchsaktiven Substanzen und von Methoden der Prozessmesstechnik sowie dem Geruchsmanagement.<br \/>\nEin Hauptziel ist, Technologien anzubieten, welche den Anforderungen der Bev\u00f6lkerung und der Beh\u00f6rden entsprechen. Moderne Verfahren weisen eine hohe Leistungsf\u00e4higkeit auf, um diese Emissionen signifikant zu reduzieren. Dies ist aufgrund der hohen sensitiven Detektionsf\u00e4higkeit des menschlichen Geruchsinns auch erforderlich, um eine Verringerung von Geruchsbel\u00e4stigungen bewirken zu k\u00f6nnen. Die industriellen Partner, welche Bestandteile f\u00fcr Abluftbehandlungsanlagen bereitstellen, sehen vielversprechende Vermarktungsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr neue und leistungsgesteigerte Produkte wie Adsorbentien oder Katalysatoren, gesamte Reinigungsprozesse und Anlagenkomponenten sowie die Prozessanalytik. Bevorzugt die regionalen Marktsegmente in Europa und China stehen hier im Fokus der Industriepartner. Es wird erwartet, dass die Entwicklung \u00f6konomisch und \u00f6kologisch leistungsf\u00e4higer Verfahren zur Geruchsminderung sowie die angestrebten neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der Geruchskontrolle zum einen Arbeitspl\u00e4tze sichern und zum anderen zielstrebig die Wettbewerbsposition f\u00fcr die beteiligten Unternehmen verbessern.<br \/>\nDie Ergebnisse des Gesamtprojektes tragen zur Verminderung negativer Einfl\u00fcsse durch gesundheitsgef\u00e4hrdende oder unangenehme <abbr title=\"beziehungsweise\">bzw.<\/abbr> bel\u00e4stigende Ger\u00fcche f\u00fcr Firmenmitarbeiter und Anwohner im Umfeld von Lebensmittel erzeugenden <abbr title=\"beziehungsweise\">bzw.<\/abbr> verarbeitenden Betrieben bei.<\/p>\n<h3>Clusteranalyse<\/h3>\n<p>Durch eine Reduzierung der Komplexit\u00e4t von Vielstoffgemischen erm\u00f6glicht die Clusteranalyse eine kosten- und zeitsparende Auslegung von technischen Anlagen wie beispielsweise Adsorptionsanlagen. Mit Hilfe der Clusteranalyse werden chemische Verbindungen zu Gruppen zusammengefasst, deren Komponenten jeweils \u00e4hnliche Eigenschaften aufweisen. Dies kann <abbr title=\"zum Beispiel\">z.B.<\/abbr> bei der Entwicklung\/Auswahl geeigneter Adsorbentien ausgenutzt werden, indem mit Hilfe der Clusterbildung aus einer Vielzahl relevanter Adsorptive (Wert- oder Schadstoffe) geeignete Modellsubstanzen ausgew\u00e4hlt werden, deren Adsorptionsverhalten repr\u00e4sentativ f\u00fcr eine ganze Substanzklasse ist.<br \/>\nDie Clusteranalyse wurde erfolgreich zur Reduzierung des experimentellen und zeitlichen Aufwands zur Entwicklung geeigneter Adsorbentien f\u00fcr verschiedene Anwendungsf\u00e4lle eingesetzt. So wurden <abbr title=\"zum Beispiel\">z.B.<\/abbr> im Bereich der adsorptiven Reinigung geruchsbelasteter Abluft 160 Substanzen auf 20 Cluster reduziert, wobei experimentell verifiziert werden konnte, dass die Komponenten eines Clusters jeweils \u00e4hnliche Adsorptionseigenschaften aufweisen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Vorgehensweise ma\u00dfgeblich zur Verringerung der Komplexit\u00e4t von Vielstoffgemischen und damit zur Beschleunigung der Verfahrenskonzeptionierung und des Prozessdesigns eignet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Adsorption Die Adsorption ist eines der leistungsf\u00e4higsten Verfahren zur technischen Abtrennung von niedrig konzentrierten Stoffen aus der Gas- oder Fl\u00fcssigphase wobei das Anwendungsspektrum von der Wertstoffaufreinigung bis zur Abtrennung unerw\u00fcnschter [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":173,"featured_media":0,"parent":180,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"class_list":["post-184","page","type-page","status-publish","hentry","category-forschung"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/184","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/173"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=184"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/184\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":188,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/184\/revisions\/188"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/180"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=184"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=184"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/evt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=184"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}