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Tim Jähnichen

Wiss. Mitarbeiter

Chemische Reaktionstechnik
Technikum Analytikum
Linnéstraße 3, Raum 547
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36324

Berufliche Laufbahn

  • seit 10/2020
    Universität LeipzigPromotionsstudent im Arbeitskreis chemische Reaktionstechnik

Ausbildung

  • 10/2015 - 09/2018
    Universität LeipzigBachelor of Science - Chemie
  • 10/2018 - 09/2020
    Universität LeipzigMaster of Science - Chemie

Synthese von Bornitrid als neuartiges Adsorptionsmittel


Aufgrund seiner besonderen strukturellen Eigenschaften stellt poröses Bornitrid ein herausragendes Adsorbens für Farbstoffe, Arzneimittel und Treibhausgase dar. Dadurch schafft das Material neue Möglichkeiten zur Aufreinigung von Abwässern und Abgasen, welche kostenintensive Prozesse ersetzen könnten. Jedoch zeigten die bislang hergestellten turbostratischen Bornitride eine sehr geringe Wasserstabilität, was ihren Anwendungsbereich als Adsorbens stark limitiert. Ziel der Arbeit ist es daher wasserstabiles Bornitrid herzustellen. Dabei wird von einer kostengünstigen Templat-freien Synthese ausgegangen. Durch die Variation der Syntheseparameter und die Zugabe von Additiven soll hierbei kristallines poröses Bornitrid mit hohen spezifischen Oberflächen entstehen. 


Die Charakterisierung der Materialien findet vorrangig über Quecksilberintrusion, Stickstoffsorption, Rasterelektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie, Thermogravimetrie und Infrarotspektroskopie statt.


Templat-freie Synthese von mesoporösem Bornitrid für die Anwendung in der Schadstoffadsorption

Bornitrid besitzt aufgrund seiner besonderen dipolaren Eigenschaften eine hohe Affinität zur Adsorption von Metallionen, Antibiotika, organischen Lösungsmitteln und Treibhausgasen. Im Gegensatz zu vielen anderen Adsorbenzien besitzt das Material zusätzlich eine hohe thermische und chemische Stabilität, weshalb es nachhaltig eingesetzt und einfach regeneriert werden kann.

Die in dieser Arbeit durchgeführte Synthese erfolgt dabei über einen kostengünstigen Templat-freien Ansatz, mit dem Ziel kristallines Bornitrid mit hoher Oberfläche und chemischen Stabilität herzustellen.


Metallsalz unterstützte Synthese von Bornitrid

Durch die Zugabe von Metallsalzen kann die notwendige Temperatur für die Synthese von Bornitrid von ca. 1800 °C auf unter 900 °C abgesenkt werden.

Ziel dieser Arbeit ist es die Synthesetemperatur von Bornitrid weiter zu senken um die Synthese von porösem Bornitrid mit hoher chemischer Stabilität bei niedrigen Temperaturen, durch gezielte Variation des Salzgehaltes und der Synthesebedingungen, zu ermöglichen.


Postsynthetisches Leaching von Bornitrid

Kristallines Bornitrid zeichnet sich durch seine hohe thermische Stabilität und chemische Inertheit aus. Jedoch besitzt das Material keine hohe Oberfläche, sodass es als Adsorbenz ungeeignet ist. Aufgrund dessen soll ein Leaching von vorab synthetisiertem Bornitrid erfolgen, um die spezifische Oberfläche zu erhöhen.