Vakanzen
Am ITMC sind regelmäßig offene Stellen für Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten sowie für studentische Hilfskräfte zu besetzen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, zahlreiche Forschungspraktika am Institut zu absolvieren. Eine Übersicht über mögliche Themenfelder und konkrete Ausschreibungen sind im Folgenden dargestellt.
Fast-Track-Promotion
Für exzellent Studierende gibt es in Rahmen der sogenannten Fast-Track-Promotion die Möglichkeit, direkt nach dem Bachelor mit der Promotion zu starten. Als Unterstützung wird ein Fast-Track-Stipendium angeboten. Nähere Informationen zum Fast-Track-Programm sowie dem Stipendium gibt es im persönlichen Gespräch mit Herrn Dr. Werner Pauer.
Aktuell ist der Förderbeginn ab 01. Oktober 2021 ausgeschrieben. Die Bewerbungsfrist für die Ausschreibung endet am 15. Juli 2021.
AG Professor Dr. Berend Eling
Entwicklung von neuartigen Polyurethanen
Polyurethane bezeichnet Kunststoffe oder Kunstharze, die durch Polyadditionsreaktionen von mehrwertigen Isocyanaten mit Polyolen entstehen. Die Eigenschaften können in einem großen Rahmen verändert werden, um spezifische Anforderungsprofile zu erfüllen. Mit neuen chemischen Ansätzen werden neuartige Polyurethane mit erweitertem Eigenschaftsprofil untersucht.
Struktur-Eigenschaftenbeziehungen von Polyurethanen
Polyurethane sind hochkomplexe Materialien mit linearen oder vernetzten Strukturen sowie Phasenseparation. Der Einfluss von unterschiedlichen Komponenten, Additionen sowie den Reaktionsbedingungen auf die resultierenden Strukturen als auch die sich ergebenen Materialeigenschaften werden untersucht.
AG Professor Dr. Gerrit A. Luinstra
Hier finden Sie konkrete Stellenausschreibungen
Katalysatorentwicklung
Katalysatoren sind entscheidend für die effiziente Herstellung von Polymeren sowie die resultierenden Polymereigenschaften. So werden durch neuartige Katalysatoren beispielsweise neue Polymerstrukturen ermöglicht, welche zu neuartigen Materialien führen können. Es werden Katalysatoren von Metallsalzen mit bestimmter Morphologie bis hin zu synthetisch anspruchsvollen Metallkomplexen hergestellt und bezüglich der Katalyseperformance untersucht.
Polymersynthese
Polymere sind Hochleistungsmaterialien, deren Herstellung ausgefeilte Synthesestrategien erfordert. Da in der Polymerchemie nach der Synthese in der Regel keine Aufarbeitung durch beispielsweise Säulen möglich ist, werden höchste Anforderungen an Ausbeute und Reinheit während der Synthese gestellt. Die Polymersynthese erfolgt teilweise in automatisierten Anlagen, die auch in gleicher Weise im späteren Berufsfeld eines Polymerchemikers zum Einsatz kommen.
Wir untersuchen die Synthese und Eigenschaften von polymeren Werkstoffen, und entwickeln und studieren dabei Katalysatoren und deren Wirkung, Polymerisationsprozesse in Reaktoren von 100 mL bis zu 10 L, synthetisieren Polymere im kg-Maßstab, um u. a. diese mittels Extruder und im Spritzgussverfahren in Prüfkörper umzuformen, um so die thermischen, mechanischen und rheologischen Kennmarken zu ermitteln. Daneben werden die für Polymere etablierten Analyseverfahren zur Charakterisierung eingesetzt.
Materialverarbeitung und –prüfung
Die wenigsten Polymere finden als Reinstoff Anwendung. In der Regel werden die diversen Additive hinzugefügt und die Eigenschaften im Detail dem Anwendungsgebiet angepasst. Diese sind beispielsweise Farbstoffe oder UV-Stabilisatoren. Häufig werden auch Verbundmaterialien hergestellt, um die Eigenschaften zweier Stoffe zu kombinieren. Diese können weitere Polymere sein – in diesem Fall spricht man von Polymerblends. Es können Füllstoffe wie Ruß, Glasfasern oder Nanopartikel sein, um das Eigenschaftsprofil der Polymere zu erweitern. So werden dem Polymer häufig Füllstoffe zur Erhöhung der mechanischen Stabilität hinzugefügt. Jedoch können die elektrischen Eigenschaften der Polymere dadurch deutlich verändert werden. So werden durch Zugabe von Kohlenstoffnanoröhren leitende Polymercompositematerialien erhalten.
AG Professor Dr.-Ing. Jakob Albert
Eine der aktuell größten Herausforderungen unserer Gesellschaft stellt die zukünftige Versorgung mit Energie und Chemiegrundstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe dar. Eine dauerhafte und flexibel gestaltbare Verfügbarkeit von Energierohstoffen bildet somit die Basis für eine hochentwickelte Industriegesellschaft der Zukunft.
Aufgrund der absehbaren Verknappung von fossilen Energierohstoffen sowie dem zunehmendem Bewusstsein in Politik, Industrie und Gesellschaft, die zukünftige industrielle Entwicklung auf eine nachhaltige (biobasierte) Grundlage zu stellen, nimmt die Bedeutung alternativer Energiequellen immer weiter zu.
Die Arbeitsgruppe Albert beschäftigt sich in enger Zusammenarbeit mit industriellen und akademischen Partnern mit der Substitution fossiler Basischemikalien durch Chemiegrundstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe.
AG Professor Dr. Hans-Ulrich Moritz / Dr. Werner Pauer
Reaktionstechnische Untersuchungen
Die industrielle Chemie wird heute weitestgehend in automatisierten Anlagen durchgeführt. In kleinen Laboranlagen wird diese Situation nachgestellt bzw. vorgedacht. An einer derartigen Anlage zur Herstellung von technisch interessanten chemischen Produkten können durchgeführt werden:
- Anlagencharakterisierung
- Produktcharakterisierung
- Anlagenauslegung mit anschließendem Aufbau
- Programmierung
- Steuerung und Regelung
Präparative Makromolekulare Chemie
Neuartige Monomere, Katalysatoren oder Initiatoren werden synthetisiert und anschließend umfassend charakterisiert.
Reaktionskalorimetrie und Sicherheitstechnik
Die Gewährleistung einer sicheren Durchführbarkeit chemischer Reaktionen ist Voraussetzung für die technische Umsetzung neuer Synthesestrategien. Dabei ist die Reaktionskalorimetrie ein wichtiges Werkzeug. In Kombination mit weiteren Analyseverfahren werden Kinetiken und Enthalpien bestimmt.
Analytik in der Technischen und Makromolekularen Chemie
Moderne analytische Verfahren sind aus der Technischen und Makromolekularen Chemie nicht mehr wegzudenken. So werden Themen mit der online und offline Analytik bearbeitet.
Strukturuntersuchungen an Polymeren
Die molekulare Struktur von Polymeren wird mit physikalischen Untersuchungsmethoden aufgeklärt und mit den Materialeigenschaften in Zusammenhang gebracht.
Numerische Modellierung in der Technischen und Makromolekularen Chemie
Für das bessere Verständnis und die Vorhersage von Verfahrensabläufen werden automatisierte Softwarepakete eingesetzt. Mit diesen sollen insbesondere Fragestellungen der Polymersynthese und der Polymerisationsverfahren bearbeitet werden.
Themen in Zukunft und über 2021 hinaus:
Mikrowellen in der technischen Chemie
Bestimmung von Copolymerisationsparametern
Onlineanalytik für die Emulsionspolymerisation
Reaktionskalorimetrie
3D Druck, Online Analytik
3D Druck Anwendungen
Mikroreaktionstechnik
Einzeltropfenlevitation
Reaktionstechnik hochviskoser Medien
Die Themenfelder und Telefonnummern der jeweiligen Ansprechpartner finden sie auf der Seite AG Moritz/Pauer unter Abschlussarbeiten und Jobs.
AG Kristina M. Zentel (ehemals Pflug) - Postdoc
Synthese und Charakterisierung verzweigter Polymere
Zunächst sollen Acrylat-(Co-)Polymere verschiedener Molmasse und/oder Copolymerzusammensetzung, frei radikalisch in Lösung und/oder Emulsion synthetisiert und anschließend umfassend charakterisiert werden (GPC, NMR, MALDI-TOF,…). Mithilfe der gewonnenen Daten sollen semiempirische Modelle aufgestellt werden, die zur Vorhersage der Polymereigenschaften aus noch nicht untersuchten Synthesebedingungen dienen sollen. Die Vorhersagen sollen anschließend experimentell überprüft werden und damit die Modelle weiter verbessert werden.
Quantifizierung des Fließverhaltens von Polymerfilmen
In keiner anderen Produktklasse ist der Einfluss der Prozessbedingungen auf die Produkteigenschaften so groß wie im Bereich der Polymere. Um diesen Zusammenhang zu verstehen ist es wichtig das Fließverhalten - die Rheologie – der Polymere in Abhängigkeit der Polymereigenschaften wie Molekulargewicht oder (Co-)Polymerzusammensetzung, zu messen, zu verstehen und durch Modelle abzubilden. Dementsprechend soll eine systematische Reihe an Polymerdispersionen zu Filmen verarbeitet und anschließend rheologisch charakterisiert werden. Die dabei gemachten Beobachtungen können im nächsten Schritt mithilfe von entsprechenden Modellrechnungen nachvollzogen werden.
Modellierung von Lösungsmittelpolymerisationen
Multi-Skalen-Modellierungsansätze stellen heutzutage die einmalige Möglichkeit dar, Verständnisse für mikroskopische Prozesse zu entwickeln und diese anschließend auf Effekte in der großen Skala zu übertragen. Im Bereich der Polymerisationstechnik können so schon auf einfachen Desktop-PCs Einsichten in die polymere Mikrostruktur, wie Sequenzlängenverteilungen oder Verzweigungsstrukturen erhalten werden.
Für ein einfaches Acrylat-System soll zunächst eine kinetische Simulation basierend auf experimentellen Daten erstellt und anschließend im Hinblick auf Polymereigenschaften überprüft und erweitert werden.
AG Privatdozent Dr. Christoph Wutz
Strukturuntersuchungen an Polymeren
Aus Polymeren werden mit verschiedenen Verarbeitungsmethoden - wie z. B. Spritzgießen – Folien und Werkstücke hergestellt. Die Struktur und die Eigenschaften der Kunststoffe werden detailliert bestimmt durch den Einsatz von physikalischen Untersuchungsmethoden, wie DSC, Mikroskopie, Röntgenstreuung sowie rheologischen und mechanischen Verfahren. Ziel ist es, Zusammenhänge zwischen der chemischen Struktur der Polymere, den Verarbeitungsparametern, der molekularen Struktur und den Materialeigenschaften aufzuklären.