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Drought and water shortage are serious problems in many arid and semi-arid regions. This problem is getting worse and even continues in temperate climatic regions due to climate change. To address this problem, the use of biodegradable hydrogels is increasingly important for the application as water-retaining additives in soil. Furthermore, efficient (micro-)nutrient supply can be provided by the use of tailored hydrogels. Biodegradable polyaspartic acid (PASP) hydrogels with different available (1,6-hexamethylene diamine (HMD) and L-lysine (LYS)) and newly developed crosslinkers based on diesters of glycine (GLY) and (di-)ethylene glycol (DEG and EG, respectively) were synthesized and characterized using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) and regarding their swelling properties (kinetic, absorbency under load (AUL)) as well as biodegradability of PASP hydrogel. Copper (II) and zinc (II), respectively, were loaded as micronutrients in two different approaches: in situ with crosslinking and subsequent loading of prepared hydrogels. The results showed successful syntheses of di-glycine-ester-based crosslinkers. Hydrogels with good water-absorbing properties were formed. Moreover, the developed crosslinking agents in combination with the specific reaction conditions resulted in higher water absorbency with increased crosslinker content used in synthesis (10% vs. 20%). The prepared hydrogels are candidates for water-storing soil additives due to the biodegradability of PASP, which is shown in an exemple. The incorporation of Cu(II) and Zn(II) ions can provide these micronutrients for plant growth.
Die Bereitstellung von nachhaltig erzeugtem Wasserstoff als Energieträger und Rohstoff ist eine wichtige Schlüsseltechnologie sowohl als Ersatz für fossile Energieträger, aber auch als Produkt im Zusammenhang mit Kreislaufprozessen. In der Abwasserbehandlung bestehen verschiedene Möglichkeiten Wasserstoff herzustellen. Mehrere Wege, mögliche Synergien, aber auch deren Nachteile werden vorgestellt.
Self metathesis of oleochemicals offers a variety of bifunctional compounds, that can be used as monomer for polymer production. Many precursors are in huge scales available, like oleic acid ester (biodiesel), oleyl alcohol (tensides), oleyl amines (tensides, lubricants). We show several ways to produce and separate and purify C18-α,ω-bifunctional compounds, using Grubbs 2nd Generation catalysts, starting from technical grade educts.
Metathese von Ölsäure und Derivaten ist ein interessanter Weg für die Synthese bifunktioneller Verbindungen aus nachwachsenden Rohstoffen. Verwendet wurden Ru-Katalysatoren der zweiten Generation, welche eine hohe Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen und Verunreinigungen aufweisen. Trotz des Einsatzes technischer Edukte waren Umsetzungen mit niedrigen Katalysatormengen (0.001 – 0.01 mol-%) möglich, mit Ausbeuten entsprechend der Literatur. Kreuzmetathesen ermöglichten variable Kettenlängen und Funktionalitäten der Monomere, die Produktgewinnung ist jedoch aufwändig. Selbstmetathese lieferte C18-bifunktionelle Verbindungen, welche einfach durch Destillation oder Kristallisation isoliert werden können. Neben der katalystischen Umsetzung wurde auch die Produktgewinnung untersucht und für ausgewählte Produkte auch im größeren Maßstab durchgeführt.
Das Diskussionspapier beschreibt einen Prozess an der FH Aachen zur Entwicklung und Implementierung eines Self-Assessment-Tools für Studiengänge. Dieser Prozess zielte darauf ab, die Relevanz der Themen Digitalisierung, Internationalisierung und Nachhaltigkeit in Studiengängen zu stärken. Durch Workshops und kollaborative Entwicklung mit Studiendekan:innen entstand ein Fragebogen, der zur Reflexion und strategischen Weiterentwicklung der Studiengänge dient.
Industrial digestates from short-fibre residues, generated in paper recycling mills, are driving interest in resource recovery. This study aims to explore their potential for water recovery. Understanding particle dynamics aids in optimizing dewatering for digestate management. The particle size distribution in this study revealed significant fractions: <0.63 μm (6–20%), 0.63–20 μm (38–52%), and >20 μm (11–16%). Pre-treatment with Na4P2O7 and H2O2 enhances settling and lowers total dissolved solids (TDSs) but results in variation of size distribution. Additionally, this study investigates further water reuse in paper mills, focusing on the quality of ultrafiltration (UF) permeate obtained from the digestate of short fibres. UF permeate analysis reveals deviations from freshwater standards in paper mills. Despite effective TS removal, UF permeate falls short of paper mill water standards due to high TDSs, electrical conductivity, and nutrient concentrations, necessitating further downstream treatment with nanofiltration or reverse osmosis. A substantial reduction of permeate flux from 31 to 5 L/(m2·h) over the time indicated fouling and inefficient membrane wash. The silt density index of the UF membrane at 30 min registered 2.1, suggesting potential fouling. Further investigations on optimizing UF operations to enhance permeate flux and exploring alternative UF membranes are required.
