Photokatalytische Reduktion von Cr6+-Ionen
Zur partiellen Entfernung von Cr6+-Ionen werden bekanntlich Verfahren wie Ionenaustausch, Adsorption, chemische und mikrobiologische Reduktion verwendet. Wissenschaftler am Institute of Nano Science and Technology, Mohali, Indien haben ein kostengünstiges, photochemisches Reduktionsverfahren im kontinuierlichen Fluss entwickelt, um die toxischen Cr6+-Ionen in Abwässern um bis zu 95 % zu Cr3+-Ionen zu reduzieren (Abbildung 1).
Zunächst wurden für die photokatalytische Reduktion Mikroreaktoren mit schlangenförmig verzweigten Mikrosäulen-Architekturen untersucht. Mikrofluidische Parameter wie Reaktordesign, Durchflussrate und Kanallänge wurden zusammen mit verschiedenen Katalysatorphasen fein abgestimmt, um eine höhere Abbaueffizienz zu erzielen. Durch den Einsatz eines mit einem Photokatalysator beschichteten Serpentinen-Mikroreaktors wurde eine Abbaueffizienz von 95 % erreicht.
Titandioxid-Nanopartikel, in der Anatas-Phase, wurden nach einem einfachen atmosphärischen Glühvorgang synthetisiert. Die Umsetzung wurde mit einem papierbasierten Farbtest, verbunden mit einem Smartphone, bestimmt. Faktoren wie Reaktordesign, Strömungsgeschwindigkeit und Kanallänge wurden optimiert, damit der Schadstoffabbau besser erfolgen konnte. Mit Hilfe eines Modells des maschinellen Lernens konnte die Photoreduktionseffizienz vorab ermittelt werden.
Chem. Eng. J. 2024,484, 149563; https://doi.org/ 10.1016/j.cej.2024. 149563
Toxics 2024, 12(9), 657; https://doi.org/10.3390/toxics12090657
Industrielles Chrom(III)-Verfahren bei Humpert
Abbildung 2: HumpertDer Fahrradkomponentenhersteller Wilhelm Humpert aus Wickede/Ruhr hat signifikante Investitionen in seiner Galvanik getätigt. Die verchromte Oberfläche aller Ergotec-Stahl-Lenker wurden kürzlich auf das REACh-konforme Chrom(III)-Verfahren umgestellt. Das Humpert Chrom(III)-Verfahren, das in enger Zusammenarbeit mit einem führenden Spezialunternehmen für den Einsatz in der modernisierten Galvanikanlage entwickelt wurde, kommt nun als „Chrom 3 EcoShield“ sowohl für Fahrradlenker als auch für die Oberflächenbeschichtung in verschiedenen Branchen auf den Markt (Abbildung 2). Auch Aluminium wird im Chrome(III)-Verfahren beschichtet.
https://www.bike-eu.com/47975/humpert-invests-e1-million-in-chrome-3-surface-treatment-plant
Chemisch Nickel und Treibladungspatronen
Am sogenannten ARDE (Air Pilot Plant Division, Armament Research Development Establishment) in Pune, Indien, haben Ingenieure ein Chemisch Nickel-Verfahren entwickelt, um die Eigenschaften der Aluminium-Treibladungspatronen von Bomben zu verbessern und Probleme wie Risse und Löcher im Aluminiumgehäuse zu vermeiden. Eine Schichtdicke von 9 bis 10 µm reicht dafür aus, der optimale Phosphorgehalt bei der Beschichtung beträgt etwa 11 %. Die Härte des Aluminiumgehäuses nahm nach der Beschichtung ab, was auf den Glühvorgang zurückzuführen war. Der Glühvorgang verursachte eine Erweichung des Grundmaterials. Bei einer Traglast von 5 Kilo ging der HV-Wert von etwa 114 auf 53 herunter.
J. Sci. Ind. Res, 2024, 83, pp. 235-241; DOI: 10.56042/jsir.v83i3.1801
Kupfer-Nanodiamant Komposit-Beschichtung
Die in Manchester, Großbritannien, ansässige Galvanotechnik-Firma BEP Surface Technologies wird zusammen mit der in Helsinki beheimateten Firma Carbodeon Kupfer-Nanodiamant Komposit-Beschichtungen entwickeln. Die einzigartigen Strukturen und Eigenschaften der Nanodiamanten sind dafür bekannt, die Wärmeleitfähigkeit und die Verschleißfestigkeit massiv zu verbessern.
Der Kooperationsvertrag wird BEPs Produktion von Kupfer-Kühlwalzen, die von weltweit führenden Papier- und Verpackungsherstellern verwendet werden, verbessern. BEP wird außerdem die Exklusivrechte für das Vereinigte Königreich zur Verarbeitung von mit Nanodiamanten versetztem chemischen Nickel, das die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit erhöht, erhalten. Die sogenannte uDiamond-Beschichtung von Carbodeon verbessert die Lebensdauer von Komponenten, die in der Öl- und Gasförderung an Land, in der Polymerverarbeitung, beim Schneiden von Platten, in der Landwirtschaft und in der Textilherstellung eingesetzt werden.
Carbodeon, gegründet im Jahr 2006, stellt chemisch modifizierte Nanodiamanten für Anwendungen her, bei denen die Lebensdauer des Endprodukts von besonderer Bedeutung ist. Die Fähigkeit eines Materials, Wärme abzuleiten, was die Effizienz der Elektronikherstellung erhöht, wird verbessert. Carbodeon Produkte werden in den Bereichen Metallbeschichtungen, thermische Polymerverbindungen auf Duroplast- und Thermoplast-Basis, sogenanntes Seeding durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD), chemisch-mechanisches Polieren (CMP), Dichtungen und andere Gummiprodukte sowie 3D-Druckfilamente eingesetzt.
Polymere Hochleistungsbeschichtungen
Die Forschung im Bereich der Hochleistungspolymerbeschichtungen für Dekoration und/oder den Schutz des Substrats, bei denen es sich um dünne (in der Regel weniger als 200 μm dicke) Schichten handelt, geht unvermindert weiter. In einem Übersichtsartikel werden Wege zur Überwindung von Haftungsproblemen diskutiert. Die Verwendung von Koaleszenz-Mitteln wird besprochen, wobei der Schwerpunkt auf neueren Ansätzen zur Minimierung des Einsatzes flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) liegt. Anschließend wird die Verwendung von Hybridlatexen – Latexmischungen, Nanokomposite und mehrphasige Latexe – betrachtet. Schließlich wird der Einsatz von Vernetzungstechnologien betrachtet, wobei der Schwerpunkt auf den notwendigen Entwicklungen zur Verringerung der Umweltauswirkungen liegt.
Macromol. Mater. Eng. 2024, 309, 2400026 ; DOI: 10.1002/mame.202400026
