Dissertationen

Dissertation Jens Knoblauch

Untersuchung der gassensitiven Eigenschaften von Sn/Ce-Oxid-Kompositen bei Isothermem und thermozyklischem Betrieb sowie Modellentwicklung

Der thermozyklische Betrieb von Metalloxidgassensoren (MOG), bei dem gasspezifische Leitwertprofile aufgezeichnet werden, bietet große Vorteile bei der sicheren Detektion von Gasen sowie der Analyse von Gasgemischen. In vorangegangenen und aktuellen Forschungsprojekten zeigte sich, dass die Beschreibung der zugrundeliegenden Effekte noch immer nur sehr lückenhaft vorliegt. In dieser Arbeit soll ein Modell erarbeitet werden, das unter Berücksichtigung der einflussnehmenden Faktoren, wie z.B. Sensormaterial, Schichtmorphologie und Additivzusätzen sowie Elektrodenmaterial und –konfiguration, die auftretenden Sensitivitäten der Sensoren abbilden und somit zu einem besseren Verständnis der ablaufenden Prozesse beitragen kann. Als Datengrundlage dient das Modellsystem Zinnoxid / Ceroxid, mit dem es möglich ist, gassensitive Schichten mit nanoskaliger Morphologie zu erzeugen. Durch die gemischtleitenden (elektronische und ionische Leitfähigkeit) sowie katalytischen Eigenschaften des dotierten Ceroxids, die beispielsweise durch die breite Anwendung in der Abgaskatalyse belegt sind, werden für dieses System eine Reihe von neuen grundlegenden Erkenntnissen zum Wirkmechanismus der Gassensitivität erwartet. Die Dissertation wird im kooperativen Verfahren in Zusammenarbeit mit der Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften der TU Dresden durchgeführt.

Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Dr.rer.nat. Heinz Kohler

Dissertation Xin Zhang

Study of a mixed-potential gas sensor with laminated AuPt-YSZ sensing electrode by different electrochemical methods


Mixed potential gas sensors are fabricated for high-temperature application purpose. In this work, mixed-potential type gas sensors with laminated AuPt-YSZ sensing electrode on a ceramic substrate and a heater on the reverse side are investigated by steady state and dynamic electrochemical methods. The responses of the sensor devices on model gas exposures measured by different kinds of electrochemical methods are recorded to study the sensing behavior. With a better understanding of the sensing mechanism, the optimization of the sensor will be probably achieved in the future. This would, for instance, enable in-situ high-temperature application of such sensors for the optimization of combustion air stream control in biomass combustion processes, which allows considerable reduction of the toxic emissions of such sustainable heat production methods.
The doctoral thesis is done in cooperation with the Faculty for Mathematics and Natural Sciences, Dresden Technical University, and supported with sensor elements by Lamtec Mess- und Regeltechnik für Feuerungen GmbH & Co KG, Walldorf (Germany)

Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Dr.rer.nat. Heinz Kohler

Dissertation Christoph Prokop

Air-suspended single-mode polymer waveguides towards highly sensitive optofluidic sensors


This research introduces a new polymer lamination method for thin, structured air-suspended SU-8 films down to sub-micron thicknesses. Such films are thin enough to provide single-mode guidance of light in planar waveguides in the infrared wavelength regime. By exploiting air-suspended U-8 grating couplers, light can be efficiently coupled into such waveguides. Different applications in the fields of microfluidics, optics and optofluidics are introduced in this project and it appears that the thin air-suspended SU-8 films can be robust enough for the realization of real world applications. This approach is especially useful for highly sensitive integrated optofluidic sensors as is demonstrated in this work.

Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Dr.- Ing. Christian Karnutsch 

Dissertation Shamim Ahmed Deowan

Development of Membrane Bioreactor (MBR) process applying novel low fouling membranes

Es wurde ein kombinierter Membran (MBR) Prozess bestehend aus einer anaeroben und einer aeroben Stufe zur Behandlung von Textilabwasser entwickelt.

Laufzeit: 2012-2015

Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Dissertation Saadia Ilhem Bouhadjar

Membrane based integrated anaerobic-aerobic process fort he treatment of textile wastewater

Es wurde ein kombinierter Membran (MBR) Prozess bestehend aus einer anaeroben und einer aeroben Stufe zur Behandlung von Textilabwasser entwickelt.

Laufzeit: 2012-2015

Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Dissertation Stefan Schmidt

Development of an UV-LED-light induced polymerisation technique for bicontinuous microemulsions

Basierend auf der Vorgängerarbeit von Shamim Deowan wurde das Beschichtungsverfahren zur Herstellung funktioneller Membaren verbessert und optimiert (UV induzierter Prozess), so dass er nun ein Scale-up des Prozesses für eine industrielle Fabrikation möglich ist.

Laufzeit: 2013- laufend

Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Abschlussarbeiten

Marc Leiensetter

Untersuchung der Tensid unterstützten Ultrafiltration zur Gewinnung von Wertstoffen aus der Olivenölproduktion (Bachelorarbeit)
Labor- und Pilotversuche zur Gewinnung von Wertstoffen aus Abwässern der Olivenölproduktion
Laufzeit: bis Januar 2013
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Dean Geoffrey Bianchi

Optimising renewable energy for desalination, kooperative Masterarbeit mit der Griffith University, Griffith School of Engineering, Brisbane, Australien
Datenauswertung einer dezentralen Umkehrosmoseanlage zur Meerwasserentsalzung in Tansania
Laufzeit: bis Juni 2013
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Lubna Jahan

Investigating the efffects of hydraulic retention time (HRT) and oxygen consumption in a membaren bioreactor (MBR) towards developing a novel MBR process (Masterarbeit)
Durchführung von Laborversuchen zur Abwasserreinigung in einem Membranbioreaktor
Laufzeit: bis Juli 2013
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Thomas Zander

Entfernung von dreiwertigem Arsen aus Grundwässern mittels Umkehrosmose (Bachelorarbeit)
Durchführung von Laborversuchen zur Entfernung von toxischem Arsen aus Modellwässern
Laufzeit: bis Januar 2014
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Tan Vu Long

Wastewater treatment using a novel pilot-scale bioreactor (Mastearbeit)
Durchführung von Laborversuchen zur Behandlung eines Modellabwassers mittels MBR Technologie
Laufzeit: bis Oktober 2014
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Pia Britsch

Installation and start-up of an autonomous pilot plant for drinking water treatment of fluoride-containing groundwater (Bachelorarbeit)
Aufbau und Inbetriebnahme einer energieautonomen Nanofiltrationsanlage zur Behandlung von fluoridhaltigem Grundwasser in Tansania
Laufzeit: bis August 2015
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Michael Wartha

Design of an autonomous pilot plant for drinking water treatment of fluoride containing water
Auslegung energieautonomen Nanofiltrationsanlage zur Behandlung von fluoridhaltigem Grundwasser in Tansania
Laufzeit: bis Februar 2015
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Stephen Cooper

Wastewater treatment by use of side-stream anaerobic membrane bioreactor (AnMBR), kooperative Masterarbeit mit der University of Glasgow, School of Engineering, UK
Laborversuche zur anaeroben Behandlung von Textilabwässern mittels MBR Technologie
Laufzeit: bis Januar 2015
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis

Xiaoyun Ye

Novel antifouling on ultrafiltration membrane using UV-light for polymerisation for the treatment of textile dye water with a membrane bioreactor (MBR), Masterarbeit
Entwicklung von neuen funktionellen Membranen mit Antihaft-Eigenshcaften zur Behandlung von Textilabwässern in MBR Anlagen
Laufzeit: bis Februar 2016
Betreuer an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Jan Hoinkis