Titelaufnahme

Titel
Towards Low-Carbon Society: Optimization of Polymer- and Colloid-Characterization for enhanced Utilization of Biomass / Christian Hill
Verfasser/ VerfasserinHill, Christian
Begutachter / BegutachterinHuber, Anton
Erschienen2013
UmfangGetr. Zählung : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Masterarb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-53564 Persistent Identifier (URN)
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Towards Low-Carbon Society: Optimization of Polymer- and Colloid-Characterization for enhanced Utilization of Biomass [10.57 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Entwicklung in Richtung einer ?Low Carbon Society? treibt die Nachfrage nach ?grüner? Energie und die nachhaltige Nutzung unserer Ressourcen weiter voran. Um dieser Entwicklung eine solide Grundlage hinsichtlich der zugrundeliegenden ökologischen Kohlenstoff-Transformationsprozesse auf molekularer Ebene zu ermöglichen, braucht es neue Technologien, welche Zugang zu einer nanoskopischen Welt im Größenbereich von x ? x000nm bieten. Qualitäten wie molekular Massen, Strukturen und Interaktionspotentiale sind hierbei von zentralem Interesse, welche neue Möglichkeiten als auch Risiken innerhalb dieser nanotechnologischen Welt aufzeigen. Mehr denn je werden hierfür neue Technologien benötigt, welche Einblicke in diesen Welt gewähren. Eine vielversprechende Technologie nach dem Prinzip der Licht-Materie-Interaktion stellt das Verfahren der statischen Lichtstreuung dar, welches von dem hier untersuchten kommerziell erhältliche Gerät Dark V von der Firma ConSenxus GmbH genutzt wird. Um das Zusammenspiel von chemischen, optischen, mechanischen sowie elektronischen Gegebenheiten in diesem Lichtstreugerät in einer AF4/MALS/RI Kopplung zu erforschen, wurden die einzelnen Komponenten, mit Hilfe experimenteller Aufbauten untersucht. Bei den verwendeten Photonen Sensoren konnten Signalverstärkungsunterschiede bezüglich der Lichtintensität und den dazugehörigen Ausgangssignalen, als auch Unregelmäßigkeiten in Langzeit - Stabilitätstests festgestellt werden. Mechanische Instabilitäten der verwendeten Lichtleiter in der Probenzelle führten zu Messsignal beeinflussende Störungen. Die Durchflusszelle wurde untersucht, welche durch die Verwendung von zwei Flusssystemen innerhalb der Zelle undefinierte Zustände bezüglich der Probenkonzentration bzw. der Proben-Rückgewinnungsrate aufweist. Abschließend wurde durch ein Geräte-Service von der Herstellerfirma ein undefinierter Laser Ausgangsmode festgestellt, welcher eine zuverlässige Messung der Streustrahlung verhinderte.

Zusammenfassung (Englisch)

The goal of realizing a Low Carbon Society drives decision-making processes on a local as well as global level and increasingly gears new technological developments. The corresponding demand for clean energy and the sustainable utilization of resources generates the need to gain a basic understanding of our carbon-based ecological and biological processes, which are mainly located on a nano-sized regime. Within this x?x000nm size range, behaviors and relations of matter constellations are governed by novel principles covered within the field of nanotechnology. More than ever, smart measurement technologies are needed to screen characteristics such as size, structure and nano interactions to assess emerging products and procedures. One promising technology is light scattering, based on the principles of light-matter interactions. The commercially available device investigated in this thesis, the Dark V from the company ConSenxus GmbH, uses this technology in a MALS/AF4/RI setup, which is capable of clarifications on the nanoscale. In order to investigate the relations and influences of the main components and their structural implementation in this device, experimental tests on photon detectors, optical fibers, flow-through cell, sample handling and laser installment were performed. It was found that the used photon detection units showed different gains and an unstable behaviour in a long-term measurement setting. The used optical fibers showed signal-influencing actions due to mechanical instabilities. The scattering cell and its sample handling were examined, and it was discovered that the usage of two separated flows within the cell created undefined conditions concerning sample concentrations and mass recovery within the system. Lastly, the used laser module was, during a device service, found to irradiate an undefined and unstable laser mode, which influenced the measurements immensely. Suggestions for enhancements and further assessments are given.