Flexible microfluidic platform for thermophysical property data of electrolytes

 

Der Exzellenzcluster – „The Fuel Science Center”

Das Ziel des Exzellenzclusters The Fuel Science Center (FSC) besteht in der Integration von erneuerbarer Elektrizität in die Nutzung von Biomasse basiertem Kohlenstoff und CO₂ zur Herstellung von flüssigen Kraftstoffen mit hoher Energiedichte (bio-hybrid Kraftstoffe). Diese synthetischen Kraftstoffe ermöglichen innovative Motorkonzepte für eine effiziente und saubere Verbrennung.

Weiterführende Informationen zur Arbeit und zur Forschungsstruktur des FSC werden unter https://www.fuelcenter.rwth-aachen.de vorgestellt.

 

Hintergrund

Stoffdaten wie Diffusion und Flüssig-flüssig-Gleichgewichte spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Auslegung neuer Prozesse und Produkte. Insbesondere in Trennprozessen limitiert die Diffusion oft den Stofftransport. Somit beeinflussen Diffusion und Phasengleichgewichte die Auslegung der Anlagen und die daraus resultierenden Investitionskosten. Dennoch ist die Vorhersage von Diffusionskoeffizienten und Phasengleichgewichten schwierig, insbesondere für neue Kraftstoffkandidaten, wie sie im FSC entwickelt werden.

In der Screening-Phase für neue Kraftstoffkandidaten treten entsprechend viele neue Stoffsysteme auf, deren Stoffdaten unbekannt sind. Hinzu kommt, dass neue Substanzen oft nur in kleinen Mengen und zu hohen Preisen zur Verfügung stehen. Daher eignen sich konventionelle Messmethoden häufig nicht zur Stoffdatenbestimmung insbesondere in der Screening-Phase, da sie oft langsam sind und große Probenvolumina benötigen.

 

Ziele

Im Rahmen dieses Projektes soll eine mikrofluidische Plattform entwickelt und mit der Ramanspektroskopie kombiniert werden. Hierbei werden die Vorteile der Mikrofluidik (schnelle Messungen, geringes Probenvolumen, niedrige Kosten) mit denen der Ramanspektroskopie (Quantifizierung von Mehrkomponentenmischungen in einer einzigen Messung) verknüpft, um so ein geeignetes Messverfahren für neue Kraftstoffkandidaten zu erhalten.