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Rutheniumkatalysierte Amidhydrierung zu Aminen unter milden Bedingungen

Rutheniumkatalysierte Amidhydrierung zu Aminen unter milden Bedingungen

DOI: 10.13140/RG.2.2.30340.08323 Die Umwandlung von Amiden in primäre Amine ist eine scheinbar einfache Reaktion, die Chemiker seit Jahrzehnten vor große Herausforderungen stellt. Amide sind allgegenwärtig: in Pharmazeutika, Polymeren, Agrochemikalien und biologischen Systemen. Ihre außergewöhnliche Stabilität macht sie jedoch notorisch schwer selektiv reduzierbar. Klassische Syntheserouten erfordern häufig harte Reaktionsbedingungen, mehrstufige Verfahren oder indirekte Umwege über Nitrile oder aktivierte Zwischenprodukte. In einem kürzlich in Nature Communications veröffentlichten Arti..

Nachhaltigkeitsanalyse von natürlich vorkommenden Graphit

Nachhaltigkeitsanalyse von natürlich vorkommenden Graphit

DOI: 10.13140/RG.2.2.19123.59682 Bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien ist nicht nur Lithium ein entscheidender Rohstoff, sondern auch Graphit. Die weitverbreitete Verwendung von Graphit wird seinem niedrigen Preis, seiner natürlichen Verfügbarkeit, seiner hohen Energie- und Leistungsdichte sowie seiner langen Lebensdauer zugeschrieben. Das macht Graphit zu einer sehr vorteilhaften Wahl für Anoden in Lithium-Ionen-Batterien. Als Alternativen zu Litium-Graphitanoden wurden Siliziumanoden in den letzten Jahren aufgrund ihrer hohen theoretischen Kapazität, Verfügbarkeit und niedri..

Elektrochemische Ameisensäure als Vorstufe für mikrobielles Ectoin

Elektrochemische Ameisensäure als Vorstufe für mikrobielles Ectoin

DOI: 10.13140/RG.2.2.12412.71044 Ectoin ist wertvoller Rohstoff für die Kosmetikindustrie und wird in Hauptcremes und zum UV-Schutz verwendet.Seine Synthese folgt mehreren chemischen Umwandlungen basierend auf komplexen Rohstoffen. Das macht seine Herstellung teuer. Bei der Suche nach einfacheren Rohstoffen ist CO₂ besonders interessant. Unter den aufkommenden Strategien zur Nutzung von CO₂ als Rohstoff hat seine elektrochemische Reduktion zu Brenn- und anderen Rohstoffen erheblich an Aufmerksamkeit gewonnen. In einem älteren Artikel hatten wir bereits über unsere eigenen Versuche berich..

Ammoniakelektrosynthese in einer Flußzelle mit Palladiummembran

Ammoniakelektrosynthese in einer Flußzelle mit Palladiummembran

Ammoniak (NH₃), ein entscheidender Rohstoff für die Düngemittelproduktion und ein potenzieller erneuerbarer, kohlenstoffreier Energiespeicher. Seine Produktion findet über das Haber-Bosch-Verfahren mithilfe von Erdgas (CH4) statt. Dabei wird Erdgas durch Dampfreformierung in Wasserstoff (H₂) und CO₂ umgewandelt. Das Haber-Bosch-Verfahren ist für etwa 1-3% der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich. Das Verfahren benötigt stabile Energieversorgung und kapitalintensive Anlagen. Dadurch ist die Ammoniakproduktion stark zentralisiert. Alternative elektrochemischen Wege zur Ammoniakproduktion stell..

Polyelektrolyt-Beschichtung für Ionenaustauschmembranen in der Elektrodialyse

Polyelektrolyt-Beschichtung für Ionenaustauschmembranen in der Elektrodialyse

DOI: 10.13140/RG.2.2.20145.13929 Ionenaustauschmembranen sind Schlüsselkomponenten für verschiedene elektrochemische Technologien in der Wasseraufbereitung und für Energiespeicherung, z.B. Elektrodialyse, Membranelektrolyse und Flußbatterien. Solche Membranen zeichnen sich durch eine hohe Konzentration an geladenen Gruppen aus, die entweder kationisch (positiv) oder anionisch (negativ) geladen sein können. Die Funktion einer Ionenaustauschmembran besteht darin, den Transport von Gegenionen zu fördern, während der Wasser- und Koionenverlust eingeschränkt wird. Die Effizienz von Kationenau..

Sulfonierter Ton und Kohlenstoffnanoröhrchen in Nafion™-basierte Protonenaustauschmembranen

Sulfonierter Ton und Kohlenstoffnanoröhrchen in Nafion™-basierte Protonenaustauschmembranen

Der Bedarf an nachhaltiger Energie hat die Entwicklung elektrochemischer System zur Energieumwandlung beschleunigt. Dazu zählen insbesondere Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (englisch: proton exchange membrane fuel cells, PEMFCs). PEMFCs bieten zahlreiche Vorteile, einschließlich hohe Energiedichte, niedrige Betriebstemperaturen, schnelle Anlaufzeiten und kompakte Bauweise. Diese Eigenschaften machen sie besonders geeignet für mobile sowie dezentrale Energieanwendungen. Die Entwicklung hochleistungsfähiger Protonenaustauschmembranen ist entscheidend für den Fortschritt der Brennstoffz..

Leitfähige Polymere für nachhaltige Wasseraufbereitung und Energie

Leitfähige Polymere für nachhaltige Wasseraufbereitung und Energie

DOI: 10.13140/RG.2.2.13132.07045 Kohlenstoffbasierte Materialien haben ein breites Anwendungsspektrum, wie etwa Energiespeicherung und -umwandlung, Elektronik, Nanotechnologie, Wasserreinigung und Katalyse. Sie bestehen aus einem Element, das überall verfügbar ist. Die elektrochemischen Eigenschaften kohlenstoffbasierter Elektroden können durch die Verwendung leitfähiger Polymere verbessert werden. Kohletuch, das aus Kohlenstoff-Mikrofasern gewebt wird, ist ein vielversprechende kohlenstoffbasiertes Elektrodenmaterial. Es ist als langlebig und kosteneffizient und gut  für elektroche..

Stabilität von Anionenaustauschmembranen für saubere Elektrolyse

Stabilität von Anionenaustauschmembranen für saubere Elektrolyse

DOI: 10.13140/RG.2.2.18396.65927 Energiesicherheit und Klimawandel gehören zu den größten Herausforderungen unserer Zeit. Um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, treten erneuerbare Energiequellen als entscheidende Lösungen für eine nachhaltige Energieerzeugung in den Vordergrund. Zur Speicherung und zum Transport von erneuerbarer Energie sind skalierbare Lösung ein wichtiger Bestandteil. Wasserstoff erzeugt in Wasserelektrolyseure und verbraucht in Brennstoffzellen kann dabei helfen, die saisonale Variabilität erneuerbarer Energien auszugleichen. Brennstoffzelle..

Fortschritt für nachhaltige Abwasserbehandlung: Ammoniumrückgewinnung mit Nafion-Membranen

Fortschritt für nachhaltige Abwasserbehandlung: Ammoniumrückgewinnung mit Nafion-Membranen

DOI: 10.13140/RG.2.2.24268.68488  Mit dem weltweiten Bevölkerungswachstum und der damit einhergehenden zunehmendem Umweltbelastung wird der Bedarf an nachhaltiger Abwasserbehandlung immer dringlicher. Herkömmliche Verfahren konzentrieren sich auf die Entfernung von Schadstoffen, übersehen jedoch oft die Chance, wertvolle Ressourcen zurückzugewinnen. Eine dieser Ressourcen ist Ammonium.Dieses Stickstoff enthaltende Molekül ist wachstumsfördernd und ein zentraler Bestandteil von Düngemitteln. Bei unsachgemäßer Handhabung, wie z.B Überdüngung ist Ammonium einer der Hauptverursacher von St..

Regenwassernutzung für eine Kreislaufwirtschaft im Wassermanagement

Regenwassernutzung für eine Kreislaufwirtschaft im Wassermanagement

Wasser ist nicht nur eine lebenswichtige Ressource, es ist auch in der die Landwirtschaft, Industrie, für die öffentliche Gesundheit und die städtische Infrastruktur unerläßlich. Diese unverzichtbare Ressource steht jedoch weltweit zunehmend unter Druck. Die Klimaerwärmung, das Bevölkerungswachstum und mangelhafte Bewirtschaftungspraktiken haben zu einer verringerten Verfügbarkeit von Wasser und zu abnehmender Qualität geführt. Extreme Wetterereignisse wie Dürren, Hitzewellen und sinkende Flußpegel treten immer häufiger auf und gefährden Ökosysteme, die Lebensmittelproduktion und die wirtschaf..

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