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L534 – Strukturierte Anorganische und Biomaterialien
Meso-structured Inorganic and Bio-Materials
Version: 2
Prof. Dr. rer. nat. Holger Landmesser
holger.landmesser(at)htw-dresden.de
Prof. Dr. rer. nat. Holger Landmesser
holger.landmesser(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Rhena Krawietz
rhena.krawietz(at)htw-dresden.de
Deutsch
5.00 Credits
150 Stunden
5.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum)
90.00 Stunden
Praktikum
Mündliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 40 min | Wichtung: 100 %
Vorlesung und Laborpraktikum (muss in Päsenz absolviert werden)
Skripte zur Vorlesung und zum Praktikum
Vorlesung
Strukturierte anorganische Materialien
- Aufbau von anorganischen Materialien mit geordneter Porosität - Zeolithe, mesoporöse Materialien, Aerogelen, Keramiken, etc.,
- Darstellung von porösen Materialen durch templatinduzierte Synthesen unter Nutzung von Tensiden, Biomaterialien, etc.,
- Charakterisierungsmethoden für poröse Materialien: BET, FTIR, 29Si- und 27Al-MAS-NMR, Thermische Analyse, XRD, Mikroskopie (REM, TEM, AFM), Röntgenspektroskopie, etc. (Grundkenntnisse zu den einzelnen Methoden werden vorausgesetzt),
- Eigenschaften von porösen Materialien und daraus resultierende vielseitige Einsatzmöglichkeiten von porösen Materialien.
Strukturierte Biomaterialien
- Bauprinzipien in der Natur, Materialien in der Medizintechnik, Biofilme, Mikro- und Nanostrukturierung mit biologischen Komponenten, Biomimetik.
- Charakterisierung von Biomaterialien.
Praktikum
Strukturierte anorganische Materialien
- Die Forschung auf dem Gebiet der Katalytische Nachverbrennung (KNV) von organische Verbindungen bildet die Grundlage für dieses Praktikum.
- Im Rahmen des Praktikum stellen die Studenten selbstständig ein mesoporöses Material her, beladen dieses mir einer Aktivkomponente (Palladium oder Platin) und testen den so entstandenen Katalysator an einem Beispiel aus der KNV.
- Für dieses Praktikum ist eine über den Vorlesungsstoff hinausgehende selbstständige Einarbeitung und Versuchsauswertung notwendig.
Strukturierte anorganische Materialien
- Das Ziel dieser Lehrveranstaltung ist der Erwerb von Grundkenntnissen über die Arten, die Herstellung, die Eigenschaften und die Charakterisierung von makro- bis zu mikroporösen anorganischen Materialien. Letztendlich wird der Bogen zur technischen Nutzung von porösen anorganischen Materialien bis zu Adsorbentien, Ionenaustauschern und maßgeschneiderten Katalysatoren geschlagen.
- Die Studenten sollen dadurch zur Mitarbeit an Forschungsprojekten aus den vielschichtigen Bereichen der Anwendung von porösen Materialien befähigt werden.
- Die gezielte Nutzung dieser Materialien als Katalysatoren wird theoretisch vermittelt und an praktischen Beispielen selbt bearbeitet.
Strukturierte Biomaterialien
- Es sollen Grundkenntnisse über Arten, Eigenschaften und die Herstellung von Biomaterialien bis hin zur Nanometerskala erworben werden.
- Die Studenten sollen dadurch zur Mitarbeit an Forschungsprojekten aus dem Bereich Biomaterialien befähigt werden.
- Die Studenten erlangen Planungssicherheit durch die Überführung ihres erworbenen Wissens zur Bearbeitung einer darauf aufbauenden Praktikumsaufgabe.
- Die Zusammenarbeit in Praktikumsgruppen ist ein wichtiger Aspekt zum Erwerb von Teamfähigkeit.
- Im Rahmen der Ausbildung wird auch die Bewertung von Prozessen und die Konfliktbewältigung angesprochen.
Grundkenntnisse in anorganischer und Biochemie
Kenntnisse über Grundlagen von instrumentell-analytischen Methoden
Laborerfahrung
- M. Epple, Biomaterialien und Biomineralisation, B. G. Teubner Verlag Wiesbaden
- R. Schmidt, Werkstoffverhalten in biologischen Systemen, VDI-Verlag Düsseldorf
- Zeitschrift „Chemie Ingenieur Technik“, „Themenheft: Poröse Materialien“ 82 (2010) gesamte Ausgabe
- L. Puppe und W. Büchner, „Zeolithe – Strukturen, Synthesen Anwendungen“, Naturwissenschaften 71 (1984) 192-198
- F. Schüth, „Neue Materialien für die heterogene Katalyse“, Chemie Ingenieur Technik 77 (2005) 1399-1416
- A. Taguchi, F. Schüth, „Ordered mesoporous materials in catalysis“,Microporous and Mesoporous Materials 77 (2005) 1–45, Review
- N. Hüsing und U. Schubert, „Aerogele - luftige Materialien: Chemie, Struktur und Eigenschaften“, Angew. Chem. 110 (1998) 22 – 47
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/22920495114?8