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Dietrich, Markus:
Entwicklung eines Messplatzes für die hochfrequenzbasierte Charakterisierung von Katalysatormaterialien.
Bayreuth
,
2014
(Diplomarbeit,
2014
, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)
Abstract
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.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Master-, Magister-, Diplom- oder Zulassungsarbeit (Diplomarbeit) |
|---|---|
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT Profilfelder Profilfelder > Advanced Fields Forschungseinrichtungen Forschungseinrichtungen > Forschungszentren |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
| Eingestellt am: | 02 Mär 2015 12:31 |
| Letzte Änderung: | 10 Aug 2016 08:16 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/7678 |