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Entwicklung eines Messplatzes für die hochfrequenzbasierte Charakterisierung von Katalysatormaterialien

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Dietrich, Markus:
Entwicklung eines Messplatzes für die hochfrequenzbasierte Charakterisierung von Katalysatormaterialien.
Bayreuth , 2014
(Diploma, 2014 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)

Abstract in another language

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Labormessplatzes für eine hochfrequenzbasierte Vermessung von pulverförmigen Katalysatormaterialen unter betriebsnahen Bedingungen mit synthetischem Abgas in einem Hohlraumresonator. Dadurch soll es möglich sein, die katalytischen Eigenschaften von Katalysatormaterialien mit ihren dielektrischen Parametern zu korrelieren, um diese besser verstehen, miteinander zu vergleichen und gegebenenfalls optimieren zu können.

Im Vorfeld dieser Arbeit wurde ein, auf die Messung der komplexen Permittivität über den TM010-Modus ausgelegter, zylindrischer Resonator nach Porch gefertigt. In ersten Messungen wurde auf den Einfluss des Probenbehältnisses, der Probendichte und der Probenfeuchte von pulverförmigen Proben, sowie auf die Identifizierung von Quellen für Messungenauigkeiten eingegangen.

Zunächst wurde eine Anforderungsliste an den Messplatz gestellt. Darauf folgten die Entwicklung des Grundkonzepts und die Ausarbeitung der Einzelkomponenten. Hierfür wurden zahlreiche Simulationen und Modellrechnungen durchgeführt, die sich unter anderem mit dem Beladungsverhalten von Katalysatorproben, den Eigenschaften des Resonators und der Beheizung des geplanten Messplatzes beschäftigten. Nach der Fertigung folgten Funktionstests und kleinere Modifikationen an Einzelkomponenten, der Aufbau und die Charakterisierung des Messplatzes. In seiner ersten Form ist dieser auf Messungen bei Probentemperatur en bis 300 °C beschränkt.

Mit dem fertiggestellten Messplatz wurde eine erste Ammoniak Ad-/Desorptionsmessung an einer Zeolithprobe durchgeführt. Der Messplatz konnte die an ihn gestellten Anforderungen erfüllen und die Hochfrequenzmessung zeigte einen eindeutigen Zusammenhang der Permittivitätswerte mit der Ammoniakbeladung der Probe. Dabei wurde festgestellt, dass nur einer der beiden Permittivitätswerte ein ungleiches Verhalten bei Adsorption und Desorption in Form einer Hysterese aufweist.

Für höhere und variable Probentemperaturen sind eine Anpassung des Heizsystems und eine Implementierung einer aktiven Kühlung des Resonators erforderlich.

Further data

Item Type: Master's, Magister, Diploma, or Admission thesis (Diploma)
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 02 Mar 2015 12:31
Last Modified: 10 Aug 2016 08:16
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/7678