Physikalische Rekonstruktion von Kieselgelmonolithen in Kapillarformat und direkte Simulation von Strömung und Stofftransport auf Porenebene

毛细管形式硅胶整体的物理重建以及孔隙水平流动和质量传递的直接模拟

• 批准号: 199929945
• 负责人: Professor Dr. Ulrich Tallarek
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Analytische Chemie und Radiochemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/199929945?language=en
• 关键词: Physikalische; Rekonstruktion; von; Kieselgelmonolithen; Kapillarformat

Durch eine bisher einzigartige Kombination aus physikalischer Rekonstruktion (mithilfe konfokaler Lasermikroskopie), statistischer Analyse des rekonstruierten Porenraumes (ortsaufgelöste Porositäts- und Chordlängenverteilungen; k-Gamma-Funktion), dreidimensionaler Modellierung von Strömung und Stofftransport auf Porenebene (auf einer High-Performance Computing-Plattform), sowie experimentellen makroskopischen Feldstudien werden systematisch die zentralen Morphologie-Transport-Beziehungen für Kieselgelmonolithen in Kapillarformat entschlüsselt. Dabei stehen zwei Kernprobleme im Vordergrund, die seit Jahren zu einer Stagnation in der Entwicklung von leistungs- und konkurrenzfähigeren Monolithen verglichen mit partikulären Festbetten geführt haben. Zum einen handelt es sich um die Wandanbindung, die durch die Schrumpfung der Monolithen bei ihrer Herstellung verheerende Konsequenzen für die laterale Heterogenität und resultierende chromatographische Trenneffizienz in der Praxis nach sich zieht. Zum anderen geht es um die systematische Verkleinerung der Makroporendimensionen, ebenfalls mit dem Ziel, chromatographische Performance dieser Materialien deutlich zu steigern. Beide Kernprobleme erfordern die grundlegende Charakterisierung der Morphologie-Transport-Beziehungen bei systematisch veränderten Synthesebedigungen. Die in diesem Projekt zum Einsatz kommenden nicht-klassischen Ansätze, insbesondere ihre komplementären Einblicke, erarbeiten richtungsweisende Korrelationen und geben damit entscheidende Impulse für nachhaltige Synthesestrategien.

在Bisher einzigartige Kombination Aus Physikalcher Rekonstruktion(Mithilfe Konfokaler Lasermikroskopie)期间，统计分析des rekonstrucierten Porenraumes(ortsaufelöste porositäts-und Chordlängenvertilungen；k-Gamma-Funktion)，Dreisionaler Modellierung von Strömung and StoffTransport auf Porenebene(auf einer High-Performance Computing Plattform)，Sowie Examentellen MakroskopischendStudien DUSSTUDURE DES DISCOSTRIEREN PHORTALEN Morpholoalen Transport-Porphologen-Transport-Beordlängenvertiilungen；k-Gamma-Funktion，Dreisionaler Modelisionaler von Strömung and StoffTransport auf Porenebene(auf einer High-Performance-Computing Plattform)，Sowie Examentellen Makroskischen dStudien en Examentellen De De Rekonstrucieren Porkopischen dStudien dStudienraume(ortsaufGelöste Porositets-and Chordlängenverteilungen ungen；k-Gamma-Funktion)，Dreisionsionaler Modellierung von Von Strömunung von Strögmung and StoffTransport auf Porenebenbenbene(auf einer高性能计算平台)。这是一个很大的问题，但它却停滞不前，这是一件很重要的事情。这是一种新型的手工业，也是一种新型的、高效的色谱分析方法。Zum Anderen geht es Um die system Verkleinung der MakroporenDimensionen，ebenfall MIT Dem Ziel，Colorische Performance De Dutlich zu Steigern.从形态-运输-系统合成的角度看，这是一个核心问题。死在这项工程中，不能实现它，也不能满足它的需要，也不能满足它的需要。

项目成果

Analytical silica monoliths with submicron macropores: current limitations to a direct morphology-column efficiency scaling.

具有亚微米大孔的分析二氧化硅整体：直接形态柱有效缩放的当前限制

• DOI: 10.1016/j.chroma.2013.08.087
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of chromatography. A
• 作者: K. Hormann;U. Tallarek
• 通讯作者: U. Tallarek

Morphological analysis of disordered macroporous-mesoporous solids based on physical reconstruction by nanoscale tomography.

基于纳米断层扫描物理重建的无序大孔-介孔固体形态分析

• DOI: 10.1021/la502381m
• 发表时间: 2014
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: D. Stoeckel;C. Kübel;K. Hormann;A. Höltzel;B. M. Smarsly;U. Tallarek
• 通讯作者: U. Tallarek

Comparison of first and second generation analytical silica monoliths by pore-scale simulations of eddy dispersion in the bulk region.

• DOI: 10.1016/j.chroma.2013.06.039
• 发表时间: 2013-08
• 期刊: Journal of chromatography. A
• 作者: D. Hlushkou;Kristof Hormann;A. Höltzel;S. Khirevich;A. Seidel-Morgenstern;U. Tallarek

Morphological Analysis of Physically Reconstructed Silica Monoliths with Submicrometer Macropores: Effect of Decreasing Domain Size on Structural Homogeneity.

具有亚微米大孔的物理重建二氧化硅整体的形态分析：减小域尺寸对结构均匀性的影响

• DOI: 10.1021/la5046018
• 发表时间: 2015
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: D. Stoeckel;C. Kübel;M. O. Loeh;B. M. Smarsly;U. Tallarek
• 通讯作者: U. Tallarek