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• RE-SALT: Wasser sparen und Umwelt schonen
  Die Ressource Wasser spielt sowohl im Großteil industrieller Prozesse als auch im kommunalen Bereich eine übergeordnete Rolle. So fallen beispielsweise bei der Herstellung von Kunststoffen große Mengen salzhaltiger (NaCl) Prozesswässer an, deren Entsorgung wirtschaftlich und ökologisch eine große Herausforderung darstellt.
  
• Mediated electron transfer with monooxygenases—Insight in interactions between reduced mediators and the co-substrate oxygen
  A. Tosstorff, A. Dennig, A. J. Ruff, U. Schwaneberg, V. Sieber, K.-M. Mangold, J. Schrader, D. Holtmann
  
• Nitrierbeständigkeit von Werkstoffen zur Ermöglichung von NH₃-Cracking-Technologien oberhalb von 550 °C (AmmoMat)
  01IF23397N
  
• Enhancing Photocatalysis: Understanding the Mechanistic Diversity in Photocatalysts Modified with Single-Atom Catalytic Sites
  K. Kruczała, S.Neubert, K.Dhaka, D.Mitoraj, P. Jánošíková, C. Adler, I. Krivtsov, J. Patzsch, J. Bloh, J. Biskupek, U. Kaiser, R. K. Hocking, M. Caspary Toroker, R. Beranek
  
• Hochtemperaturkorrosion
  Die Forderung nach ressourcenschonenden Verfahren sowie nach höheren Wirkungsgraden bei thermischen Anlagen und Maschinen führt zu steigenden Anforderungen an die Werkstoffe. Das gilt für Hochtemperaturprozesse in der petrochemischen und der chemischen Industrie, Kraftwerken und Vergasungsanlagen für fossile Energieträger, Reststoffe, Abfallstoffe und Biomasse ebenso wie Verbrennungsmotoren und Turbinen im stationären und mobilen Betrieb. Die Arbeitsgruppe Hochtemperaturwerkstoffe beschäftigt sich u. a. damit, die Grenzen der Anwendbarkeit etablierter Hochtemperaturwerkstoffe unter extremen Beanspruchungsbedingungen auszuloten. Ein weiteres Arbeitsgebiet ist die Entwicklung neuartiger Werkstoffsysteme, um die Einsatzgrenzen der Bauteile zu erweitern und neue Technologien zu ermöglichen.
  Arbeitsgebiete:
  • Aggressive Hochtemperaturprozessumgebungen
  • Hochtemperaturleichtbau (Titanaluminide, »Chromlegierungen«)
  • (Multi-) Funktionale Hochtemperaturschichten (z.B. Tribologie und Oxidationsschutz)
  • »Minimal-invasiver« Hochtemperatur-Korrosionsschutz (Halogeneffekt, katalytische Vergiftung)
  • Diffusions- und Wärmedämmschichtentwicklung
  
  

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• Photokatalyse
  

  Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die Integration der Photokatalyse in chemische, elektrochemische und biochemische Prozesse. Der Vorteil der Photokatalyse ist dabei insbesondere, dass der Energieeintrag durch Photonen Reagenz- und kontaktfrei erfolgt und keine Rückstände hinterlässt. Zudem können in einer photokatalytischen Reaktion durch geschickte Wahl der Reaktanden häufig mehrere konsekutive Reaktionsschritte in einer Ein-Topf-Reaktion realisiert werden. Außerdem bietet die Verwendung von Photokatalysatoren die Möglichkeit, Sonnenlicht als Energiequelle zu verwenden. Da Sonnenlicht kostenlos und klimaneutral ist, wird der Prozess dadurch günstiger, nachhaltig und CO2-neutral.

  Neben den Verwendungsmöglichkeiten in der Synthese beschäftigt sich die Arbeitsgruppe auch mit den oxidativen Eigenschaften von Photokatalysatoren zum Abbau von unerwünschten Verbindungen. Das immense Oxidationspotential der meisten Photokatalysatoren, beispielsweise Titandioxid, ermöglicht die Mineralisierung praktisch aller organischen Verbindungen. Diese Eigenschaft kann zur Abwasserbehandlung, zur Beseitigung von Luftschadstoffen oder zur Erzeugung aktiv selbstreinigender und selbststerilisierender Oberflächen genutzt werden. Hier ist die Arbeitsgruppe an der Entwicklung neuer effizienterer und selektiverer Photokatalysatoren und verbesserter Beschichtungstechniken beteiligt.

• Photocatalysis
  

  The main research focus of the chemical technology group at the DFI is the integration of photocatalysis into chemical, electrochemical and biochemical processes. The advantage of photocatalysis lies in the ease of adding the energy in form of photons which is reagent-, contact- and residue-free. Also, clever selection of reactants allows photocatalytic reactions to realize several consecutive reaction steps in a one-pot-synthesis. If sunlight is then used as the energy source to drive the photocatalytic reaction, the process becomes cheaper, sustainable and CO₂-neutral as sunlight is available free of charge and without a carbon footprint.

  In addition to their uses in synthetic applications the group also explores the oxidative powers of photocatalysts for the abatement of undesired contaminants. Due to the immense oxidation potential of most photocatalysts, e.g. titanium dioxide, these materials are able to mineralize virtually all organic compounds when illuminated with light. This property can be used in water remediation and air pollution cleaning as well as to create actively self-cleaning and self-sterilizing surfaces.  The group is involved in the development of more efficient and selective photocatalysts as well as improved coating techniques.

• high_temperature_materials_poster_tial_ion_implantation
  
• high_temperature_materials_poster_tial_ni_aluminizing_halogen
  
• Bildung einer Aluminium-Diffusionsschicht durch Randschichtglühen eines mit Aluminium-Schlicker besprühten metallischen Rohres
  

  Formation of an aluminium diffusion coating by surface heat treatment of an aluminium slurry sprayed metallic tube