Jahresbericht 2018-2019

Lehrstuhl für Technische Umweltchemie Prof. Dr. Michael Stelter Stellvertretender Institutsleiter Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Die Arbeitsgruppe an der FSU wird von Dr. Patrick Bräutigam geleitet. Forschungsschwerpunkte  Der Arbeitsbereich Wassertechnologie beschäftigt sich mit Advanced Oxidation Processes ( ))) ,e - , Δp, ΔT, hν, Fe 2+ /H 2 O 2 /O 3 ), Membranverfahren, anthropogenen Mikroschadstoffen, Mikroplastik, der Wertstoffrückgewinnung aus Abwasser und Sensorik.  Im Arbeitsbereich Kavitation liegt der Fokus auf Generierungsverfahren (hydrodynamisch, akustisch, simultan), der Kavitationsfeldanalyse (akustisch, optisch), Reaktorentwicklung, Prozessintensivie- rung und Sonochemie.  Der Arbeitsbereich Nachwachsende Rohstoffe umfasst die energetische Verwertung im Bereich Bioenergie (Desintegration, Biogas, Faulgas), Biokraftstoffe (Biodiesel), biogener Reststoffe sowie das stoffliche Recycling. Die Nachfrage nach funktionalen und nachhalti- gen Textilien mit verbesserten Eigenschaften, wie z. B. antibaktierielle Aktivität, selbstreinigen- de Eigenschaften, Flamm- oder UV-Schutz steigt stetig. Im Rahmen der Forschungstätigkeit werden kavi- tationsgestütze Methoden zum Aufbringen von Nanopartikeln auf Textilfasern untersucht. Dabei spielen neben Frequenz und Amplitude des Ultra- schalls (Schallfeld, Kavitationsrauschpegel, Re- aktordesign) auch der Prekursor und die Textil- struktur eine entscheidende Rolle - gerade im Hinblick auf Aktivität und Waschstabilität [1-3] . Neben dem sonochemical coating werden Funk- tionalisierungen auf die Textilfasern aufgebracht, um beispielsweise hydrophobe Oberflächeneigen- Modifikation von Textilfasern — Sonochemical coating und Hydrophobierung schaften zu generieren. Konventionell wird dies über fluorierte Silane realisiert. Im Gegensatz dazu werden am Lehrstuhl Funktionalisierungs- reagenzien eingesetzt, die gegenüber dem Stand der Technik fluorfrei, günstiger, stabiler und um- weltfreundlicher sind [4] . [1] Weiße, M., Schmidt, C., Abramova, A., Voitov, Y. Stelter, M., Bräutigam, P.: Sonochemical coating: Effect of energy input and dis- tance on the functionalization of textiles with TiO2 and ZnO- Nanoparticles, Ultrason. Sonochem., 2020, 60, DOI: 10.1016/ j.ultsonch.2019.104801. [2] Abramova, A., Abramov, V., Bayazitov, V., Voitov Y., Straumal, E., Lermontov, S., Cherdyntseva, T., Bräutigam, P., Weiße, M., Günther, K.: A sol-gel method for applying nanosized antibacterial particles to the surface of textile materials in an ultrasonic field, Ultrason. Sonochem., 2020, 60, DOI:10.1016/j.ultsonch.2019.104788. [3] ZIM-Projekt Entwicklung einer Sol-Gel Methode und eines Ver- fahrens für die Anlagerung von antibakteriellen Nanomaterialien auf (Textil-)Fasern. Förderkennzeichen: ZF4050702 [4] Kutschin, T., Bräutigam P., Weiße, M., Franke, M., Stelter, M.: Auf- bringung und Nutzung wasserabweisender Schichten auf Fasern und Textilien, DE 102019004041.4. Abb. 1: REM Aufnahme eines Textils nach dem sonochemical coating (links), hydrophobierte Baumwolltectil mit Wassertropfen (rechts). 84 — FORSCHUNG