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Organisationseinheit der BAM
The study described in this paper was conducted in the framework of the European nPSize project (EMPIR program) with the main objective of proposing new reference certified nanomaterials for the market in order to improve the reliability and traceability of nanoparticle size measurements. For this purpose, bimodal populations as well as complexly shaped nanoparticles (bipyramids, cubes, and rods) were synthesized. An inter-laboratory comparison was organized for comparing the size measurements of the selected nanoparticle samples performed with electron microscopy (TEM, SEM, and TSEM), scanning probe microscopy (AFM), or small-angle X-ray scattering (SAXS). The results demonstrate good consistency of the measured size by the different techniques in cases where special care was taken for sample preparation, instrument calibration, and the clear definition of the measurand. For each characterization method, the calibration process is described and a semi-quantitative table grouping the main error sources is proposed for estimating the uncertainties associated with the measurements. Regarding microscopy-based techniques applied to complexly shaped nanoparticles, data dispersion can be observed when the size measurements are affected by the orientation of the nanoparticles on the substrate. For the most complex materials, hybrid approaches combining several complementary techniques were tested, with the outcome being that the reliability of the size results was improved.
Unter Berücksichtigung praktischer und wissenschaftlich-technischer Erkenntnisse der letzten 15 Jahre - insbesondere auch auf der Basis verschiedener BAM-Forschungsergebnisse und Zulassungsverfahren - erfolgte eine Überarbeitung der Grundlagen, Bauprinzipien, Ausführungs- und Einbaukriterien sowie der Zulassungs- und Gütesicherungsmaßnahmen für insgesamt 4 Bauarten von Fugenfüllsystemen für hochbeanspruchte Verkehrsflächen. In diesem - für den Bundesfernstraßenbereich verbindlichen bautechnischen Regelwerk - finden insbesondere auch die Ergebnisse mehrerer wissenschaftlicher Vorhaben der BAM bezüglich labortechnischer Untersuchungen und Felduntersuchungen zum Funktionsverhalten und zur Dauerhaftigkeit erste baurechtliche Konsequenzen. Auf der Basis von Untersuchungen u.a. im Brückenbau wurden Regelungen für die Fugenausbildung in Asphalt und bei Befestigungskombinationen erarbeitet und umgesetzt. Damit konnten umfassende Regelungen für die maßgebenden Fahrbahnbeläge im Bundesfernstraßenbereich der Straßenbauverwaltung und ausführenden Industrieunternehmungen zur Verfügung gestellt werden. Die Neufassung dieser Regelungen dient darüber hinaus dem Ziel, den von der BAM vertretenen Wechsel hin zu einer performance-bezogenen Bewertungsmethodik, vorzubereiten.
Nach mehr als 15-jähriger Anwendung und mit der zwischenzeitlichen Einführung europäisch harmonisierter Normen für Fugenmaterialien war eine Anpassung Qualitäts- und Gütesicherungsanforderungen für Fugenfüllungen im Bundesfernstraßenbereich erforderlich. Hierbei ging es insbesondere darum, Maßnahmen und Verfahren zu entwickeln, um das nationale Qualitäts- und Gütesicherungsniveau weiter zu entwickeln und weiterhin sicher stellen zu können. Nach den Untersuchungserfahrungen im Labor und im Feld ging darum, neuartige Material- und Stoffkombinationen qualitätssicher dem Bauprozess zur Verfügung stellen zu können. Erforderliche Anforderungskriterien und zulässige Toleranzen der Lieferqualität wurden neu gefasst. Es wurde ein Verfahren entwickelt, europäische Bauprodukte qualitätsgesichert in den Bauprozess im Bundesfernstraßenbericht zu überführen.
Pd/TiO2 coatings with template-controlled mesopore structure as highly active hydrogenation catalyst
(2015)
Micro-structured reactors offer excellent mass and heat transport capabilities and can therefore sustain very high reaction rates and space–time-yields also for highly exothermic catalytic reactions. However, such high rates cannot be reached when the reactors are coated or filled with conventional catalysts powders. We present a strategy for the direct synthesis of highly active wall-coated supported catalysts via co-deposition of a pore template (here micelles formed from PEO-b-PPO-b-PEO) and a precursors for the metal oxide (TiCl4) along with a compatible precursor for the active metal (PdCl2). The obtained catalytic coatings possess a template-controlled open pore structure and excellent mechanical stability. Moreover, the active metal is highly dispersed and well-distributed across the coating also at high Pd loadings. The corresponding high activity along with rapid mass transfer enabled by the open pore system results in the best space–time-yields in the gas-phase hydrogenation of butadiene reported so far in literature for a supported catalyst.
Efficient water electrolysis requires electrode coatings with high catalytic activity. Platinum efficiently catalyzes the hydrogen evolution reaction in acidic environments, but is a rare and expensive metal. The activity achieved per metal atom can be increased if small Pt particles are dispersed onto electrically conductive, highly accessible and stable support materials.
However, the addition of Nafion, a typical binder material used in the manufacture of electrode coatings, can decrease catalytic activity by the blocking of pores and active surface sites. A new approach is reported for the direct synthesis of highly active Nafion-free Pt/C catalyst films consisting of small Pt nanoparticles supported in size-controlled mesopores of a conductive carbon film. The synthesis relies on the co-deposition of suitable Pt and C precursors in the presence of polymer micelles, which act as pore templates. Subsequent carbonization in an inert atmosphere produces porous catalyst films with controlled film thickness, pore size and particle size. The catalysts clearly outperform all Nafion-based Pt/C catalysts reported in the literature, particularly at high current densities.