Masterarbeit: Elektrochemische Ammoniakerzeugung: Etablierung und Evaluierung von Methoden zur quantitativen Ammoniakbestimmung
Forschungszentrum Jülich

Masterarbeit: Elektrochemische Ammoniakerzeugung: Etablierung und Evaluierung von Methoden zur quantitativen Ammoniakbestimmung

  • PhD / Postdoc / Thesis (From 25 to 36 months)
  • Jülich (Germany)
  • Published on September 7 2021
Masterarbeit: Elektrochemische Ammoniakerzeugung: Etablierung und Evaluierung von Methoden zur quantitativen Ammoniakbestimmung

Beginn der Arbeit: Herbst 2021

Aufgabengebiet
Ammoniak ist eine der wichtigsten Grundchemikalien, unter anderem für die Düngermittelherstellung. Ohne die industrielle Erzeugung von Ammoniak mittels des Haber-Bosch-Verfahren, welches vor über 100 Jahren entwickelt wurde, wäre die Ernährung der jetzigen Weltbevölkerung unmöglich. Doch das Haber-Bosch-Verfahren ist ein sehr energieintensiver Prozess, welcher für ca. 2% der weltweiten CO 2 -Emissionen verantwortlich ist. Die elektrochemische Ammoniakherstellung auf Basis erneuerbarer Energien kann hier einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz leisten und auch den Einsatz von Ammoniak als CO 2 -neutraler Energieträger ermöglichen. Da geringe Mengen Ammoniak vielfach auch natürlich vorkommen, ist die zweifelsfreie quantitative Bestimmung des elektrochemisch erzeugten Ammoniaks eine Grundvoraussetzung zur zielgerichteten Entwicklung der elektrochemischen Ammoniaksynthese.

Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen der Arbeit sollen verschiedene Methoden zur Bestimmung von Ammoniak etabliert und getestet werden. Dabei sollen kontinuierliche Verfahren, wie IR-Analyse des Produktgases, halbkontinuierliche Verfahren, wie die Änderung des pH-Wertes einer Säure oder der Ammonium-Gehalt mit einer Ionenselektiven Elektrode in einer Säure, in die das Gas eingeleitet wird und diskontinuierliche Verfahren wie die Berthelot-Reaktion untersucht werden. Zusätzlich soll geprüft werden, in wieweit Ammoniak, das aus natürlichen Quellen in die Proben oder die verwendeten Gase gelangen kann, das Messergebnis verfälscht. Als Ergebnis soll eine Methode entwickelt werden, mit der elektrochemisch erzeugtes Ammoniak zweifelsfrei und mit möglichst hoher Genauigkeit bestimmt werden kann.

Anforderungen
Die Arbeit ist als Masterarbeit konzipiert. Eventuell ist eine Durchführung als Bachelorarbeit in verringerter wissenschaftlicher Tiefe möglich. Im Rahmen der Arbeit sollen Methoden zum Ammoniaknachweis mit chemischen und instrumentalanalytischen Methoden etabliert und evaluiert werden. Die Arbeit ist daher besonders für Studierende der Chemie, Verfahrenstechnik, Physik, des Chemieingenieurwesens oder für Bewerber (w/m/d) mit ähnlichen Qualifikationen geeignet.

Ansprechpartner
Dr. Andreas Glüsen und Dominik Sachse
Institut für Energie- und Klimaforschung - Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-14)
Forschungszentrum Jülich

Internet: https://www.fz-juelich.de/iek/iek-14
Telefon: +49-2461-61 5171
E-Mail: [email protected] ; [email protected]
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