Fakultätsbericht 2016-2017

Mikroplastik ist ubiquitär und umfasst definiti- onsgemäß Kunststoffteile einer Größe <5 mm. Es wird direkt (primäres Mikroplastik) oder indi- rekt (sekundäres Mikroplastik) über verschiede- ne Alterungs- und Degradationsmechanismen makroskopischen Plastiks in den Wasserkreis- lauf eingetragen. Die potentiellen Gefahren von Mikroplastik in der Umwelt sind vielfältig und umfassen bspw. die Ingestion und die damit verbundene Verendung durch Verhungern, den Eintrag invasiver Arten oder das leaching von Additiven wie Antioxidantien, UV-Stabilisatoren oder Flammschutzmitteln. Der Abgabe von Verbindungen aus dem Kunststoff steht eine simultane Sorption meist hydrophober organischer (Mikro-)Schadstoffe aus der Umge- bung an die Plastikoberfläche gegenüber. Aktuelle Untersuchungen hierzu werden u.a. mit der AG Chemical Ecology of Cross Kingdom Interactions (Dr. Wichard) und dem Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) durchgeführt. Diese beschäftigen sich z. B. mit Wechselwirkungsbeziehungen von Mikroschad- stoffen und Mikroplastik sowie dem Einfluss ver- schiedener Alterungsprozesse auf die Freisetzung von Schadstoffen aus bzw. die Sorption von Schad- stoffen an polymeren Partikeloberflächen (Abb. 2). FORSCHUNG — 77 Abb. 3: Reaktor zur Erzeugung hydrodynamischer Kavi- tation, Chemilumineszenz zur Visualisierung hydrody- namisch erzeugter Kavitationsfelder und Highspeed - Videographie-Aufnahmen zur Ermittlung zeitlich und örtlich aufgelöster Blasenfeldverteilungen. Hydrodynamische Kavitation – Grundlagen und Anwendungspotentiale Abb. 2: Sorption von Anilin, Carbamazepin (CBZ) und Diphenylamin (DPA) an HDPE sowie Einfluss der Alterung (photochemisch / mechanisch) auf das Sorptionsverhalten von Diphenylamin an HDPE. Kavitationsverfahren finden vielfältige Einsatz- möglichkeiten bspw. in der (Umwelt-)Verfahrens- technik, wobei unterschiedliche Prozesse initiiert, aktiviert oder intensiviert werden können. Am Arbeitsbereich werden verschiedene Ge- nerierungsverfahren (hydrodynamisch, Abb. 3, akustisch, simultan) untersucht und weiterentwi- ckelt. Hierzu wird u. a. unterstützend eine Kavita- tionsfeldanalyse durchgeführt. Diese nutzt opti- sche (Abb. 3) und/oder akustische Informationen und liefert einen Einblick in die Verteilung der Kavitationsfelder im Reaktor. Für die Anwendung in verschiedenen Prozes- sen und die Entwicklung entsprechender, maßge- schneiderter Reaktoren finden aktuell gemeinsam mit der Professur für Strömungsmechanik der TU Dresden Untersuchungen zur Aufklärung der Mikroplastik – Einfluss von Alterungsprozessen auf das Sorptionsverhalten zeitlich-örtlichen Verteilung hydrodynamisch ge- nerierter Blasenfelder auf Basis von High-speed - Videographie-Aufnahmen statt (Abb. 3).