DECHEMA

About: DECHEMA is a nonprofit organization based out in Frankfurt am Main, Germany. It is known for research contribution in the topics: Corrosion & Oxide. The organization has 756 authors who have published 1307 publications receiving 25693 citations.

Oxidation-resistant aluminide coatings on γ-TiAl

Abstract: The long-term application of TiAl alloys based on the γ-phase at temperatures above 750–800°C requires suitable surface coatings to provide the needed oxidation resistance. Without a coating, these alloys, containing large amounts of titanium, suffer from rapid oxidation attack at elevated temperatures. The pack-cementation coating process was used to aluminize the surface region of a Ti–50 at.% Al alloy to TiAl3, the most promising, oxidation-resistant phase in the Ti–Al system. The isothermal oxidation behavior of the coated alloy was studied in the temperature range 800–1000°C in air for up to 300 hr. The aluminide coating greatly improves the oxidation resistance of γ-TiAl, forming a protective alumina scale. The rapid aluminum interdiffusion between the TiAl3 coating and the γ-TiAl substrate determined the effective life of the coating. In addition, the oxidation behavior of the TiAl2 phase formed by interdiffusion of the coating system was studied by oxidation of cross sections.

Energiespeicherung als Element einer sicheren Energieversorgung

Abstract: Das Energiesystem steht vor einem grundlegenden Wandel: Ein System, das auf die konstante Bereitstellung durch fossile Energietrager ausgerichtet ist, soll durch die umfangreiche Integration erneuerbarer Energien eine nachhaltigere Energieversorgung gewahrleisten. Die Herausforderung des Systemwechsels macht sich gegenwartig in der Stromversorgung am deutlichsten bemerkbar, betrifft aber alle Bereiche des Energiesystems, wenn auch mit unterschiedlichen Auswirkungen. Im Energiesystem werden Energie und/oder Energietrager raumlich von Energieversorgungsnetzen verteilt, wahrend die bedarfsgerechte Bereitstellung gegenwartig dafur sorgt, dass der Energiebedarf zu jeder Zeit gedeckt wird. Energie aus erneuerbaren Quellen wird in der Regel nicht bedarfsgerecht bereitgestellt; ihr Anteil steigt. Energiespeicher sind eine Moglichkeit, das zeitlich versetzte Angebot mit der Nachfrage zur Deckung zu bringen. Energiespeicher sind Systeme, die eine Energiemenge kontrolliert aufnehmen, sie uber einen im Kontext relevanten Zeitraum in einem Speichermedium zuruckhalten und mit zeitlicher Verzogerung wieder kontrolliert abgeben konnen. Zu den Energiespeichern gehoren nach dieser Definition auch Verfahrensketten, die diese Aspekte durch eine Kombination verschiedener Technologien abbilden. Als mechanische Grosspeicher fur elektrischen Strom dienen heute fast ausschlieslich Pumpwasserspeicherkraftwerke, die zukunftig durch Druckluftspeicherkraftwerke und eventuell Luftzerlegungsanlagen erganzt werden konnten. Im Bereich der elektrochemischen Energiespeicher befinden sich verschiedene Technologien im Forschungs-, Entwicklungs- und/oder Demonstrationsstadium fur einen Einsatz in der stationaren grostechnischen Stromspeicherung. Thermische Speichertechnologien beruhen auf der Speicherung von sensibler Warme, der Ausnutzung von Phasenubergangen, Adsorption-/Desorptionsprozessen oder chemischen Reaktionen, die prinzipiell eine dauerhafte und verlustfreie Speicherung von Warme ermoglichen konnen. Die Speicherung von Energie in Form chemischer Bindungen in stofflichen Speichern verlauft uber Substanzen, die selbst als Energietrager oder Chemikalien verwendet werden konnen; sie befinden sich damit in direkter Konkurrenz zu alternativen Bereitstellungs- und Nutzungsvarianten. Die Schlusseltechnologie hierbei ist auf absehbare Zeit die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff. Wasserstoff kann wiederum durch verschiedene Verfahren in andere Energietrager umgewandelt werden. So lasst er sich in verschiedenen Sektoren des Energiesystems und/oder in energieintensiven Industrieprozessen stofflich nutzen. Teilfunktionen von Energiespeichern konnen auch von Industrieprozessen wahrgenommen werden. Dem Energiesystem in seiner Gesamtheit eroffnen sich neue Optionen, die bisher weitgehend getrennten Energieversorgungsstrome zu verknupfen und zu vernetzen. Neben der Moglichkeit, verstarkt erneuerbare Energien auserhalb des Stromsektors zu nutzen, ergeben sich auch neue Bedingungen fur eine verstarkte Flexibilisierung, neuartige Synergieeffekte und zusatzliche Optimierungsmoglichkeiten. Anhand verschiedener Referenzfalle wird der mogliche Einsatz von Speichertechnologien aufgezeigt und bewertet.

Modeling and Optimization of the Photocatalytic Reduction of Molecular Oxygen to Hydrogen Peroxide over Titanium Dioxide

Abstract: This study focuses on understanding the mechanisms for optimization of the photocatalytic hydrogen peroxide production over TiO2 (Aeroxide P25). Via precise control of the reaction parameters (pH, temperature, catalyst amount, oxygen content, sacrificial electron donor, and light intensity), it is possible to tune either the apparent quantum yield or the production rate. As a result of the optimization, apparent quantum yields of up to 19.8% and production rates of up to 83 μM min–1 were obtained. We also observed a light-dependent change of the reaction order and an interdependency of the light intensity and catalyst amount, and we developed a well-fitting kinetic model for it, which might also be applied to other reactions. Furthermore, a previously unreported inactivation of the photocatalyst in the case of water oxidation is described.