Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
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- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (169)
- 7 Bauwerkssicherheit (162)
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- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (121)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (116)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (104)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (104)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (84)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (73)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (72)
- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (61)
- 1.4 Prozessanalytik (52)
- 5 Werkstofftechnik (42)
- S Qualitätsinfrastruktur (42)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (40)
- 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien (37)
- 7.4 Baustofftechnologie (35)
- S.3 Ökodesign und Energieverbrauchskennzeichnung (34)
- 1.2 Biophotonik (33)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (31)
- 6.2 Material- und Oberflächentechnologien (30)
- 7.1 Baustoffe (27)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (24)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (23)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (22)
- 6.3 Strukturanalytik (21)
- 4.5 Kunst- und Kulturgutanalyse (16)
- 4.6 Molekulare und angewandte Entomologie (15)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (15)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (13)
- 9 Komponentensicherheit (13)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (11)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (10)
- 1.5 Proteinanalytik (8)
- P Präsident (8)
- P.0 Präsident und andere (8)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (7)
- S.2 Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur (6)
- 7.2 Ingenieurbau (5)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (4)
- 9.0 Abteilungsleitung und andere (4)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (4)
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- Z.1 Organisation, Controlling (4)
- 1.6 Anorganische Referenzmaterialien (3)
- 2.2 Prozesssimulation (3)
- 8.5 Röntgenbildgebung (3)
- 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik (3)
- VP Vizepräsident (3)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (2)
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- 8.6 Faseroptische Sensorik (2)
- 9.5 Tribologie und Verschleißschutz (2)
- S.0 Abteilungsleitung und andere (2)
- VP.2 Informationstechnik (2)
- 1.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 3.3 Sicherheit von Transportbehältern (1)
- 3.6 Elektrochemische Energiematerialien (1)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (1)
- 5.6 Glas (1)
- 6.4 Materialinformatik (1)
- 7.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 7.7 Modellierung und Simulation (1)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (1)
- 8.3 Thermografische Verfahren (1)
- S.1 Qualität im Prüfwesen (1)
- VP.1 eScience (1)
Paper des Monats
- ja (23)
A systematic series of industrial-relevant polystyrene-based anion exchange resins that are functionalized with hydro- or fluorocarbon chains are compared regarding their adsorption behavior toward perfluorocarboxylic acids (PFCA) in respect to their charge, chain length, and type of chain. The results clearly show the dominance of electrostatic interactions in the adsorption process as uncharged adsorber materials showed no adsorption at all. In contrast, the charged adsorber materials showed in general a PFCA removal of 80% to 30% over the experiment depending on effluent fraction.
Unexpectedly, for perfluorobutanoic acid (PFBA) the highest removal rate is found with consistently >90%. Despite observing significant benefits in the adsorption of PFCA for fluoroalkylated adsorbers in comparison to their non-fluorinated counterparts, this effect of fluoroalkylation is comparatively small and can not be clearly attributed to fluorophilic interactions between the fluoroalkyl chains. These findings help clarifying that the introduction of fluorocarbon moieties in adsorber materials is not necessary in order to remove fluorocarbon molecules from the environment.
We introduce a passive smart dust concept as a novel solution for environmental monitoring. Utilizing chemical reagents like colorimetric indicators and other chemosensors, these particles detect varying environmental conditions. We developed paper-based sensors that are both cost-effective and eco-friendly. In practical tests, these sensors, dispersed over a designated area, successfully identified hazardous substances by changing their color when exposed to acids or bases. This color change was remotely detectable using a drone-mounted color camera. The data thus obtained was processed through specialized software, accurately pinpointing areas of contamination. This method proves the efficacy and scalability of passive smart dust technology for real-time, environmentally sustainable remote sensing of hazardous materials
Use/distribution of cost-effective and biocompatible pieces of cellulose paper as passive optical chemosensors and readout by the camera system.
Modification of the paper surface using various chemically sensitive dyes (indicators) provides an optically detectable reaction and conclusions about the target substances and precise location.
Die zunehmende Bedeutung der luftgekoppelten Ultraschallprüfung (ACUT) in der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) unterstreicht die Notwendigkeit von standardisierten Abläufen und Methoden. Bei der ACUT bestehen grundlegende Unterschiede zur manuell durchgeführten Ultraschallprüfung mit Kontakttechnik oder zur automatisierten Tauchtechnik. Die Unterschiede bei der Bestimmung von Prüfkopfparametern für ACUT wurde von Herstellern, Forschungseinrichtungen und Anwendern bereits als wichtig erkannt, was sie veranlasst hat, im Rahmen des Unterausschusses Luftgekoppelte Ultraschallprüfung der DGZfP die Richtlinie US08 zur standardisierten Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern zu erarbeiten. Darüber hinaus bestehen auch bei der Durchführung einer Messung grundlegende Unterschiede, die aktuell in einem Leitfaden zusammengetragen und definiert werden.
In diesem Beitrag wird ein Überblick über die geplanten Inhalte dieses Leitfadens gegeben. Insbesondere wird die Auswahl von Prüfparametern in Form von Frequenzen, Abständen und Positionierung sowie die Auswertung behandelt. Darüber hinaus werden die Ergebnisse eines Ringversuchs vorgestellt, welcher an einem eigens hierfür entwickelten und mit Defekten versehenem Prüfkörper, der sog. ACUT-Prüfplatte, durchgeführt wurde. In diesem Ringversuch werden unterschiedliche Messanordnungen, die mittels luftgekoppeltem Ultraschall möglich sind, anhand des erreichbaren Signal-Rausch-Verhältnisses sowie der messbaren Defektgröße quantifiziert. Zudem findet eine Abgrenzung zu weiteren gängigen Verfahren der ZfP statt. Anhand der hier vorgestellten Ergebnisse ist es möglich, die Anwendbarkeit des luftgekoppelten Ultraschalls unter Berücksichtigung unterschiedlicher Messanordnungen besser einzuschätzen.
Die größten Vorteile der luftgekoppelten Ultraschallprüfung sind: die berührungslose Prüfung und der Verzicht auf ein flüssiges Koppelmittel. Allerdings weisen die meisten luftgekoppelten Prüfszenarien ein sehr geringes Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) auf und die Pegel, die von luftgekoppelten Ultraschallwandlern realisiert werden, sind um mehrere Größenordnungen kleiner.
Da diese Herausforderung auch in anderen Disziplinen wie bspw. der Radartechnik existiert und dort ebenfalls eine entscheidende Rolle spielt, wurde die dort eingesetzte Pulskompression auf die physikalischen Gegebenheiten der luftgekoppelten Ultraschallprüfung angepasst und angewandt.
Dieser Beitrag präsentiert die Ergebnisse von zwei Versuchsaufbauten: 1) ein thermoakustischer Sender und ein optisches Mikrofon und 2) ein Paar Ferroelektret-Wandler als Sender und Empfänger. Aufgrund der physikalischen Randbedingungen wurden unipolare Kodierungen verwendet. Die Verwendung von unipolaren Kodes zur Modulation der Anregungssignale stellt dabei eine neue Methode dar, die so die Pulskompression für Ferroelektret- und thermoakustische Wandler ermöglichen soll. Die Anwendung der Pulskompression auf die Kombination aus thermoakustischem Sender und optischem Mikrofon konnte das Signal-zu-Rausch-Verhältnis um bis zu 15 dB und für die Ferroelektret-Wandler um bis zu 23 dB erhöhen.
Die größten Vorteile der luftgekoppelten Ultraschallprüfung sind: die berührungslose Prüfung und der Verzicht auf ein flüssiges Koppelmittel. Allerdings weisen die meisten luftgekoppelten Prüfszenarien ein sehr geringes Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) auf und die Pegel, die von luftgekoppelten Ultraschallwandlern realisiert werden, sind um mehrere Größenordnungen kleiner.
Da diese Herausforderung auch in anderen Disziplinen wie bspw. der Radartechnik existiert und dort ebenfalls eine entscheidende Rolle spielt, wurde die dort eingesetzte Pulskompression auf die physikalischen Gegebenheiten der luftgekoppelten Ultraschallprüfung angepasst und angewandt.
Dieser Beitrag präsentiert die Ergebnisse von zwei Versuchsaufbauten: 1) ein thermoakustischer Sender und ein optisches Mikrofon und 2) ein Paar Ferroelektret-Wandler als Sender und Empfänger. Aufgrund der physikalischen Randbedingungen wurden unipolare Kodierungen verwendet. Die Verwendung von unipolaren Kodes zur Modulation der Anregungssignale stellt dabei eine neue Methode dar, die so die Pulskompression für Ferroelektret- und thermoakustische Wandler ermöglichen soll. Die Anwendung der Pulskompression auf die Kombination aus thermoakustischem Sender und optischem Mikrofon konnte das Signal-zu-Rausch-Verhältnis um bis zu 15 dB und für die Ferroelektret-Wandler um bis zu 23 dB erhöhen.
Amphiphilic nanogels (ANGs) are promising carriers for hydrophobic cargos such as drugs, dyes, and catalysts.
Loading content and release kinetics of these compounds are controlled by type and number of hydrophobic groups in the amphiphilic copolymer network. Thus, understanding the interactions between cargo and colloidal carrier is mandatory for a tailor-made and cargo-specific ANG design. To systematically explore the influence of the network composition on these interactions, we prepared a set of ANGs of different amphiphilicity and loaded these ANGs with varying concentrations of the solvatochromic dye Nile Red (NR). Here, NR acts as a hydrophobic model cargo to optically probe the polarity of its microenvironment. Analysis of the NR emission spectra as well as measurements of the fluorescence quantum yields and decay kinetics revealed a decrease in the polarity of the NR microenvironment with increasing hydrophobicity of the hydrophobic groups in the ANG network and dye–dye interactions at higher loading concentrations. At low NR concentrations, the hydrophobic cargo NR is encapsulated in the hydrophobic domains. Increasing NR concentrations resulted in probe molecules located in a more hydrophilic environment, i.e., at the nanodomain border, and favored dye–dye interactions and NR aggregation.
These results correlate well with release experiments, indicating first NR release from more hydrophilic network locations. Overall, our findings demonstrate the importance to understand carrier–drug interactions for efficient loading and controlled release profiles in amphiphilic nanogels.
Mikroplastik Detektion mit Thermoanalytischen Methoden: Analytik, Referenzmaterial, Ringversuche
(2024)
Ich dem Vortrag geht es um die Vorstellung von thermoanalytischen Methoden für die Mikroplastik-Detektion. Verschiedene Kopplungsmöglichkeiten werden gezeigt und die Funktionsweise der TED-GC/MS wird erklärt. Im zweiten Teil werden Referenzmaterialien für die Mikroplastik-Analytik diskutiert. PET -Tabletten des PlasticTrace Projektes werden vorgestellt. Am Ende wird der VAMAS Ringversuch zur Mikroplastik-Detektion gezeigt.
Estimating the frequency and magnitude of natural hazards largely hinges on stationary models, which do not account for changes in the climatological, hydrological, and geophysical baseline conditions. Using five diverse case studies encompassing various natural hazard types, we present advanced statistical and machine learning methods to analyze and model transient states from long‐term inventory data. A novel storminess metric reveals increasing European winter windstorm severity from 1950 to 2010. Non‐stationary extreme value models quantify trends, seasonal shifts, and regional differences in extreme precipitation for Germany between 1941 and 2021. Utilizing quantile sampling and empirical mode decomposition on 148 years of daily weather and discharge data in the European Alps, we assess the impacts of changing snow cover, precipitation, and anthropogenic river network modifications on river runoff. Moreover, a probabilistic framework estimates return periods of glacier lake outburst floods in the Himalayas, demonstrating large differences in 100‐year flood levels. Utilizing a Bayesian change point algorithm, we track the onset of increased seismicity in the southern central United States and find correlation with wastewater injections into deep wells. In conclusion, data science reveals transient states for very different natural hazard types, characterized by diverse forms of change, ranging from gradual trends to sudden change points and from altered seasonality to overall intensity variations. In synergy with the physical understanding of Earth science, we gain important new insights into the dynamics of the studied hazards and their possible mechanisms.
Revolutionizing our polymer industry for adaption to a sustainable carbon circular economy has become one of today’s most demanding challenges. Exploiting renewable resources to replace fossil-fuel—based plastics with biopolymers such as poly(lactic acid) (PLA) is inevitable while using waste streams as a raw material resource at least is promising. When it comes to using PLA as technical polymer, its high flammability must be addressed by flame retardants compatible with the thermoplastic processing of PLA and its compostability. This study proposes microalgae enriched with phosphorus from wastewater (P-Algae) as an elegant way towards a kind of sustainable organophosphorus flame retardant. The concept is demonstrated by investigating the processing, pyrolysis, flammability, and fire behavior of PLA/P-Algae, while varying the P-Algae content and comparing P-Algae with four alternative bio-fillers (phosphorylated lignin, biochar, thermally treated sewage sludge, and metal phytate) with different P-contents as meaningful benchmarks.