Treating ammonium pollution in ground water by natural zeolite after being modificated to the Naform (Z-Na) is the new way of research that scientists interested in. The experiment results showed that, at pH 6, the efficient of treating ammonium in ground water is the highest. The efficient of treating increase rapidly in the first 5 minutes and remain stable after that. Higher concentration of the Z-Na will increase the treating coefficient of the process. With a water sample that has CNNH4+= 27 mg/L at first, using CZ-Na=13g/L and after 5 minutes, the concentration of ammonium in water was declined to 1mg/L, passed the Vietnamese standard for ground water (QCVN 09:2015- MT/BTNMT). The treating coefficient is 96.30%, the adsorption capacity is 2.07 mg N-NH4 +/1g ZNa. The loaded Z-Na was regenerated using 2g/L NaOH solution, the ammonium recovery ratio exceeded 92%. This means the reuse of Z-Na for ammonium adsorption is very high. The results of the experiment with groundwater samples in Phu Xuyen district, Ha Noi have a concentration of 53 mg/L. In conclusion, Z-Na material is perfectly fit for purpose of treating ammonium in ground water because of it low price, safety, easily to imitate and high efficiency. / Xử lí ô nhiễm amoni trong nước ngầm bằng vật liệu zeolite tự nhiên được biến tính bằng muối ăn (Z-Na) là một hướng nghiên cứu mới, được các nhà khoa học rất quan tâm. Kết quả thí nghiệm cho thấy, tại pH 6 thì hiệu quả xử lí amoni trong nước là tốt nhất. Hiệu quả xử lí amoni trong nước tăng rất nhanh trong 5 phút đầu tiên xử lý. Càng tăng nồng độ Z-Na thì hiệu quả xử lí amoni càng cao. Với dung dịch nước ban đầu có nồng độ amoni tính theo nitơ (N-NH4 +) nhỏ hơn 27 mg/L và nồng độ vật liệu Z-Na sử dụng là 13g/L thì nước sau xử lí có nồng độ nhỏ hơn 1mg N-NH4 +/L, đạt QCVN 09-MT:2015/BTNMT, hiệu suất xử lí đạt 96,30%, dung lượng hấp phụ cực đại đạt 2,07 mg NNH4 +/1g Z-Na. Vật liệu Z-Na sau khi xử lý được nghiên cứu giải hấp bằng dung dịch NaOH với nồng độ 2g/L cho thấy hiệu quả giải hấp đạt 92% lượng amoni được hấp phụ. Điều này chứng tỏ khả năng tái sử dụng của vật liệu Z-Na cho hấp phụ amoni là khá cao. Kết quả nghiên cứu đã được thử nghiệm xử lý với mẫu nước ngầm tại huyện Phú Xuyên, Hà Nội có nồng độ N-NH4 + là 53 mg/L. Vì vậy, vật liệu Z-Na hoàn toàn có thể ứng dụng vào thực tiễn để xử lý amoni trong nước ngầm rất an toàn, dễ thực hiện và hiệu quả cao.

Die Synthese von neuartigen organisch-anorganischen Polymer-Zeolith-Hybriden wird in der vorliegenden Arbeit vorgestellt. Die Hybride wurden durch kationische Polymerisation elek-tronenreicher Monomere direkt in den Poren der Zeolithe und zeolithanalogen Materialien hergestellt. Die Vinylether Ethyl-, Isobutyl-, Cyclohexyl- und 2-Chlor-ethylvinylether, 2,3-Dihydrofuran, 2-Methoxypropen sowie N-Vinylcarbazol wurden zur Herstellung der orga-nischen Komponente der Hybride genutzt. Die Polymerisation wurde dabei einerseits durch die Protonen der Zeolithgitter und andererseits durch separate Oberflächeninitiatoren gestar-tet. Die anorganische Basis der Hybride bildeten vorrangig mikroporöser HY-Zeolith und mesoporöses MCM-41. Bei der Synthese entstand neben dem eingeschlossenen Polymer im Zeolith eine vom Hybrid extrahier-bare Polymerfraktion. Beide Fraktionen wurden mittels GPC und einer speziellen Kopplung von GPC und UV/Vis-Spektrometer analysiert. DSC und dielektrische Spektro-skopie wurden zur Glasübergangstemperaturbestimmung herangezogen. Die Strukturuntersuchung der neuartigen Hybridmaterialien erfolgte mit Festkörper-NMR-Spektroskopie, Röntgendiffraktometrie XRD, Transmissionselektronenmikroskopie TEM, Sekun-därelektro-nenmikroskopie SEM, Elektronenstrahlmikroanalyse ESMA, UV/Vis-Spektroskopie und Infrarotspektroskopie FT-IR. Die Porentopologie wurde mit Stick-stoff-sorp-tionsmessungen bestimmt.

Die Synthese von neuartigen organisch-anorganischen Polymer-Zeolith-Hybriden wird in der vorliegenden Arbeit vorgestellt. Die Hybride wurden durch kationische Polymerisation elek-tronenreicher Monomere direkt in den Poren der Zeolithe und zeolithanalogen Materialien hergestellt. Die Vinylether Ethyl-, Isobutyl-, Cyclohexyl- und 2-Chlor-ethylvinylether, 2,3-Dihydrofuran, 2-Methoxypropen sowie N-Vinylcarbazol wurden zur Herstellung der orga-nischen Komponente der Hybride genutzt. Die Polymerisation wurde dabei einerseits durch die Protonen der Zeolithgitter und andererseits durch separate Oberflächeninitiatoren gestar-tet. Die anorganische Basis der Hybride bildeten vorrangig mikroporöser HY-Zeolith und mesoporöses MCM-41. Bei der Synthese entstand neben dem eingeschlossenen Polymer im Zeolith eine vom Hybrid extrahier-bare Polymerfraktion. Beide Fraktionen wurden mittels GPC und einer speziellen Kopplung von GPC und UV/Vis-Spektrometer analysiert. DSC und dielektrische Spektro-skopie wurden zur Glasübergangstemperaturbestimmung herangezogen. Die Strukturuntersuchung der neuartigen Hybridmaterialien erfolgte mit Festkörper-NMR-Spektroskopie, Röntgendiffraktometrie XRD, Transmissionselektronenmikroskopie TEM, Sekun-därelektro-nenmikroskopie SEM, Elektronenstrahlmikroanalyse ESMA, UV/Vis-Spektroskopie und Infrarotspektroskopie FT-IR. Die Porentopologie wurde mit Stick-stoff-sorp-tionsmessungen bestimmt.

Für die hochselektive technische Trennung von Stoffen hält die Natur eine optimale Lösung namens Zeolithe bereit. In dieser Arbeit wurden Zeolith 4A in Form von Partikeln und wenig permeables Polymer in einer Membran kombiniert. Die Partikel lagen dabei in einer Monolage vor und wurden lediglich seitlich vom Polymer eingefasst, sodass sie beide Oberflächen der Polymerschicht durchbrachen. Diese Einbettung zu so genannten Zeolithkompositmembranen erlaubt einen Stofftransport ausschließlich durch die hochselektiven Zeolithpartikel. Die Herstellung und Charakterisierung der Zeolithkompositmembranen stehen im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit. Für die Membranherstellung kam das Prinzip der partikelassistierten Benetzung einer Wasseroberfläche zum Einsatz. Hierfür wurden die Zeolithpartikel beschichtet und anschließend das unverändert zugängliche Porensystem mittels Thermogravimetrie in Wasseradsorptions-Desorptionsmessungen nachgewiesen. Aus beschichteten Partikeln und passendem Monomer konnten schichtdickenoptimierte Zeolithkompositmembranen hergestellt werden. Es wurde eine Permeabilität P für Wasserdampf von 49 barrer festgestellt, während die Gase Stickstoff und Sauerstoff keinen Transportnachweis zuließen (P < 0,03 barrer). Daraus ergeben sich Selektivitäten von über 1600. Die Durchlässigkeit für Wasser beweist ein offenes Porensystem, die Impermeabilität für Stickstoff und Sauerstoff deutet auf eine sehr geringe Defektdichte hin, was beste Voraussetzungen für Trennmembranen darstellt. Das Herstellungsprinzip soll als Vorlage für die Präparation maßgeschneiderter Kompositmembranen mit wählbarer Porengröße dienen. Vergleiche zu konventionellen Zeolithmembranen belegen, dass die partikelassistierte Benetzung die Methode der Wahl ist, partikelförmiges hochselektives Material optimal einzubetten, ohne die begehrten Permeationseigenschaften zu beeinträchtigen. / An optimal material for highly selective separation processes can be found in zeolites. We prepared composite membranes composed of zeolite 4A particles and a polymer of low permeability. The particles formed a dense monolayer which were embedded into the polymer sheet in such a way that each particle prenetrates both the top and the bottom surface of the sheet. Only this embedding offffers a transport through the highly selective particles exclusively. This work focusses on these so called zeolite composite membranes, on their preparation and characterization. The preparation of the membranes was done via particle assisted wetting on a water surface. Therefore the zeolite particles were coated by a suitable silane agent and a blocking of the pore openings by the coating process was disproved by water adsorption-desorption measurements via TGA. Using the coated particles and a suitable monomer composite membranes could be formed and the optimum thickness was found. The membranes were permeable for water vapor (permeability P = 49 barrer), but impermeable for nitrogen and oxygene (P < 0,03 barrer (detection limit)). This results in a selectivity of above 1600. The permeability for water indicates that the molecules are transported through the zeolite channels. The impermeability for nitrogene and oxygene indicates a very low amount of defects. Furthermore the composite nature of the membrane reduces brittleness thus rendering it a promising candidate for separation technology with tailoring the pore size.

Zeolithgranulate sind etablierte Materialien für die Speicherung von Wärme mittels Wassersorption. Eine Erhöhung der Wärmespeicherdichte des Granulats ist durch Kombination mit hygroskopischen Salzen wie Calciumchlorid, Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat möglich. In der vorliegenden Dissertation wird gezeigt, dass die Wär-mespeichereigenschaften derartiger Komposite von der Deliqueszenzluftfeuchte des Salzes, von der Salzbeladung und von der Luftfeuchte bei der Wassersorption abhängen. Liegt die Luftfeuchte unterhalb der Deliqueszenzluftfeuchte des Salzes, so nehmen Was-serbeladungshub, Wärmespeicherdichte und thermische Leistung mit steigender Salz-beladung um bis zu 71 % ab. Dies wird darauf zurückgeführt, dass Salzionen in die Mik-roporen des Zeoliths inkludiert werden und das für die Wassersorption zur Verfügung stehende Volumen verringern. Unterhalb der Deliqueszenzluftfeuchte ist das einge-brachte Salz daher thermochemisch inaktiv. Oberhalb der Deliqueszenzluftfeuchte und oberhalb einer salz- und luftfeuchteabhängigen Mindestsalzbeladung kommt es zur Ausbildung einer Salzlösung im Sekundärporensystem des Granulats. Die Absorption von Wasserdampf in der Salzlösung führt gegenüber dem salzfreien Granulat zu einer Steigerung von Wasserbeladungshub und Wärmespeicherdichte um bis zu 53 %. Dies geht jedoch einher mit einer Verringerung der thermischen Leistung um bis zu 50 %. Die Hydratation von kristallinem Salz im Granulat spielt gegenüber Salzinklusion und Ausbildung der Salzlösung nur eine untergeordnete Rolle. Die aus den experimentellen Befunden abgeleiteten Erkenntnisse konnten in ein semiempirisches mathematisches Modell überführt werden, welches den Wasserbeladungshub der Komposite quantitativ beschreibt. / Zeolite beads are established materials for the storage of heat by water sorption. An increase of the heat storage density of the beads is possible via the combination with hygroscopic salts. In this thesis it is shown, that the heat storage properties of compo-sites of this kind depend in a complex manner on the deliquescence humidity of the salt, on the salt loading, and on the humidity during water sorption. When the humidity is below the deliquescence humidity of the salt, water loading lift, heat storage density, and thermal power are reduced by up to 71 % with increasing salt content. This is at-tributed to the inclusion of salt into the micropores of the zeolite and the reduction of the volume available for the sorption of water. Thus, below the deliquescence humidity, the salt is thermochemically inactive. Above the deliquescence humidity and above a salt- and humidity-dependend minimum salt loading, a salt solution is formed in the secondary pore system of the beads. The absorption of water vapor in the salt solution gives rise to an increase of the water loading lift and of the heat storage density by up to 53 %, compared to the salt-free zeolite beads. However, this is accompanied by a reduc-tion of the thermal power output by up to 50 %. The hydration of crystalline salt in the beads is only of minor importance for the composites. The findings from the experi-mental work were transferred into a semi-empirical mathematical model, which de-scribes the water loading lift of the composites.

Die wachsende Weltbevölkerung und die stetigen Entwicklungen in der Industrie benötigen einerseits immer größere Mengen an Grundchemikalien und führen andererseits zu einem ständig steigenden Energiebedarf. Die Dissertation behandelt daher die Themen Zeolithe und Kathodenmaterialien, welche zwei aktuelle Forschungsschwerpunkte der chemischen Industrie darstellen. Der Fokus der Arbeit lag in der Steuerung der Partikelgröße durch die hydrothermale und mikrowellenunterstützte Kristallisation.

Die hypocalcämische Gebärparese, insbesondere die subklinische Hypocalcämie, die oft nicht erkannt wird und Ursache vieler sekundär auftretender Folgeerkrankungen ist, stellt in der intensiven Milchviehhaltung ein bedeutendes Problem dar. Inzwischen gibt es eine Reihe verschiedener Vorbeugungsstrategien, wobei der Einsatz von Zeolith A als Ca-Binder in der Ration gegen Ende der Trächtigkeit eine relativ neue Präventionsmöglichkeit darstellt. Da zu diesem Futterzusatzstoff noch wenige Untersuchungen, insbesondere auf Nebeneffekte vorliegen, war das Ziel dieser Studien, den Einfluss von Zeolith A in verschiedenen Dosierungen auf die Futteraufnahme, den Energiestoffwechsel, die Futterverdaulichkeit und den Ca-, Mg- und P-Stoffwechsel sowie in hohen Dosierungen auch auf den Spurenelement-stoffwechsel zu untersuchen. Des Weiteren sollte untersucht werden, wie sich Zeolith A im Verdauungstrakt hinsichtlich der Freisetzung von Al verhält. In einer ersten Studie an 46 Kühen (≥ 3. Laktation), die in zwei Gruppen unterteilt wurden, wurde Zeolith A in einer Dosierung von 90 g/kg Trockensubstanz (T) in den letzten 2 Wochen der Trächtigkeit bis zum Kalbetag in eine totale Mischration (TMR), welche zur freien Aufnahme vorgelegt wurde, eingemischt. Die Zeolith A-Zulage ante partum zeigte peripartal eine stabilisierende Wirkung auf die Ca-Konzentration im Serum (> 2 mmol/l). Der Rückgang der Häufigkeit der Hypocalcämie (< 2 mmol/l) am Tag der Kalbung lag bei 76 %. Die mittlere Mg-Konzentration im Serum war bei den Kontrolltieren am Tag der Kalbung und 1 Tag post partum signifikant höher im Vergleich zu den Tieren der Versuchsgruppe, lag aber in beiden Gruppen im physiologischen Bereich (0,75-1,30 mmol/l). Auf die Spurenelement-konzentrationen (Cu, Zn, Mn und Fe) im Plasma wurde kein Zeolith A-Effekt festgestellt. Allerdings zeigten die Zeolith A-supplementierten Kühe ante partum einen signifikanten Rückgang in der Futteraufnahme, welche in einer negativen Energiebilanz mit einem signifi-kanten Anstieg der freien Fettsäuren und des Beta-Hydroxybutyrats im Serum resultierte. Dieser Effekt hatte allerdings keine Auswirkung auf die Futteraufnahme post partum und auf die Milchleistung in den ersten 105 Tagen der Folgelaktation. Des weiteren war die mittlere Konzentration des anorganischen Phosphats (Pi) bereits 7 Tage nach Beginn der Zeolith A-Zulage signifikant niedriger im Vergleich zu den Tieren der Kontrollgruppe und lag bis zum Tag der Kalbung deutlich unter der unteren physiologischen Grenze von 1,25 mmol/l. Die zweite Studie war ein Dosis-Wirkungsversuch an 80 Milchkühen (1.-7. Laktation) mit verschiedenen Zeolith A-Dosierungen (0, 12, 23 bzw. 43 g Zeolith A/kg T TMR). Dazu wurden die Tiere ca. 4 Wochen ante partum in 4 Gruppen und für die Untersuchung des Mineralstoffwechsel noch in zwei Untergruppen (1. + 2. Laktation bzw. ≥ 3. Laktation) unterteilt. Die Tiere erhielten eine TMR ad libitum vorgelegt. In den letzten zwei Wochen erhielten die Tiere Zeolith A in die Ration eingemischt. Eine Einmischung von 43 g Zeolith A/kg T TMR zeigte auf den Ca-, Mg- und Pi-Stoffwechsel sowie auf die Futteraufnahme und den Energiestoffwechsel vergleichbare Effekte wie in der ersten Studie bei einer Zulage von 90 g/kg T TMR. Eine Zeolith A-Zulage von 23 g/kg T TMR bei einem Zeolith A/Ca-Verhältnis von 5,6:1 hatte ebenfalls noch einen stabilisierenden Effekt auf den peripartalen Ca-Stoffwechsel (> 2 mmol/l) bei Kühen ≥ 3. Laktation, jedoch ohne markanten Rückgang in der Futteraufnahme. In dieser Tiergruppe war ein Rückgang der Häufigkeit der Hypocalcämie um 71 % zu verzeichnen. Diese Tiere zeigten auch nur eine moderate Hypophosphatämie. Eine Zeolith A-Zulage von 12 g/kg T TMR zeigte dagegen keine Effekte. In einem Stoffwechselversuch an 8 doppelt fistulierten Milchkühen (Pansen und proximales Duodenum) wurde schließlich der Einfluss von Zeolith A auf verdauungsphysiologische Para-meter und den Mineralstoffwechsel, insbesondere des Phosphors im Verdauungstrakt, sowie auf die Freisetzung von Al aus dem Zeolithverband untersucht. Die Tiere erhielten Mais- und Grassilage und Kraftfutter. Es wurde 0, 10 bzw. 20 g Zeolith A/kg T über einen Zeitraum von 3 Wochen mit dem Kraftfutter verabreicht. Eine Zeolith A-Zulage führte zu einer signifikant reduzierten scheinbaren ruminalen Verdaulichkeit der T sowie der ruminal fermentierten organischen Substanz. Allerdings waren in der fäkalen Ausscheidung der Nährstoffe keine signifikanten Unterschiede zwischen den Fütterungsgruppen festzustellen. Es zeigte sich kein Effekt auf die Ca- und Mg-Verdauung. Dagegen korrelierte die Konzentration des löslichen P im Pansen signifikant negativ mit der mittleren Zeolith A-Aufnahme. Des Weiteren hatten die Kühe mit einer Zeolith A-Zulage von 20 g/kg T eine signifikant höhere fäkale Ausscheidung des Gesamtphosphors im Vergleich zu den Tieren der Kontrollgruppe. Die herabgesetzte Bio-verfügbarkeit von P resultierte in einer signifikant erniedrigten Pi-Konzentration im Serum. Gleichzeitig war eine signifikant erhöhte Konzentration des gelösten Al im Pansen und ein signifikant höherer Fluss des gelösten Al im Duodenum festgestellt worden was auf eine Instabilität des Zeolithverbands beruht. Da eine Zeolith A-Dosierung von 12 g/kg T keinen Effekt auf den Ca-Stoffwechsel und eine Dosierung 43 g/kg T unerwünschte Effekte zeigte kann anhand dieser Untersuchungen geschlussfolgert werden, dass eine Einmischung in einem Bereich von 20 bis 30 g Zeolith A/kg T TMR, was bei einer mittleren täglichen T-Aufnahme von 10 kg ca. 200 bis 300 g Zeolith A/Tier/Tag entspricht, bei einem Zeolith A/Ca-Verhältnis von 6 bis 10:1 in der Ration in den letzten 2 Wochen der Trächtigkeit zur Vorbeugung der peripartalen Hypocalcämie zu empfehlen ist, ohne dass negative Effekte auf die Tiergesundheit zu erwarten sind. / Parturient paresis is known to be a frequent problem in high-yielding dairy cows. Subclinical hypocalcemia around calving is especially of particular importance, because it often remains undetected and may cause secondary diseases. In practice different preventive methods have been established, whereas feeding of zeolite A (synthetic sodium-aluminium-silikate) as a calcium binder in the last two weeks of pregnancy is a new strategy to prevent parturient hypocalcemia. However, there exists only little information about side effects of zeolite addition. The aim of this study was to investigate the influence of zeolite A, in several doses, on feed intake, energy metabolism, nutrient digestibility, as well as on calcium (Ca), magnesium (Mg) and phosphorus (P) metabolism, and in high doses on trace element metabolism. Further, it was to investigate the mechanism of zeolite A in the gastrointestinal tract, focused on releasing aluminium (Al). In a first study with 46 cows (≥ 3rd lactation) zeolite A was tested in a dose of 90 g/kg dry matter (DM) in the last two weeks of pregnancy. Therefore the cows were divided in two groups (control and zeolite supplemented group). All cows were fed a total mixed ration (TMR) ad libitum. The supplementation of zeolite A had a stabilising effect on Ca concentration in serum (> 2 mmol/l) around calving. The reduction of the hypocalcemia incidence (< 2 mmol/l) was 76 % on the day of calving. The Mg-concentration in serum was significantly higher for the cows without zeolite A supplementation compared to the cows of the experimental group on the day of calving and on the day after calving. However, the mean serum Mg concentration stayed in the physiological range (0.75-1.30 mmol/l) for both groups. No significant effect of the zeolite A supplementation was observed on the mean plasma concentration of trace elements (copper, zinc, manganese, iron). However, the zeolite A supplementation led to a significantly reduced feed intake ante partum, which resulted in a negative energy balance. Furthermore, non esterified fatty acid and beta-hydroxybutyrate in serum were increased significantly. However, no significant differences were observed in feed intake post partum as well as in milk yield in the first 105 days in the subsequent lactation between the two groups. Furthermore, zeolite A supplementation decreased significantly the concentration of inorganic phosphate (Pi) in serum. Seven days after beginning zeolite A supplementation, on the day of calving, the mean Pi-concentration was considerably below the physiological limit of 1.25 mmol/l. In the second study, zeolite A was tested in several lower doses. Therefore 80 dairy cows (1st – 7th lactation) were divided into four groups in the last 4 weeks of pregnancy. Additionally, the cows of each group were divided in two subgroups (1st + 2nd lactation and ≥ 3rd lactation) to determine the influence of zeolite A on mineral metabolism. All animals were fed a TMR ad libitum. In the last two weeks the cows received a daily dose of 0, 12, 23 and 43 g zeolite A/kg DM. Zeolite A supplementation of 43 g/kg DM showed comparable effects on Ca, Mg, and Pi metabolism, as well as on feed intake and energy metabolism as in the first study. For older cows (> 3rd lactation), supplementation of 23 g zeolite A/kg DM, and a zeolite A-Ca ratio of 5.6:1 resulted also in a stabilising effect on Ca metabolism (> 2 mmol/l) around calving without significant reduction of feed intake. The incidence of hypocalcemia was reduced by 71 %. The cows showed only a moderate hypophosphatemia. A zeolite A supplementation of 12 g did not have any preventive effects. In a metabolic-study with eight double fistulated dairy cows (rumen and proximal duodenum), the influence of zeolite A supplementation on several physiological parameters of digestion and on mineral metabolism, especially P in the rumino-intestinal-tract, was determined. Further releasing of Al from the zeolite structure was investigated. The cows were fed a maize/grass-silage (60:40 % based on DM) and concentrate. Several doses of zeolite A (0, 10 and 20 g/kg DM) were added to the concentrate over a period of three weeks. Zeolite A supplementation resulted in a significantly reduced ruminal digestibility of dry matter (DM) and fermentation of organic matter. No effect was observed on faecal digestion of DM and OM. Digestion of Ca and Mg in the rumino-intestinal tract was not influenced by zeolite A supplementation. However, the concentration of soluble P in rumen fluid correlated negatively with the mean zeolite A intake. The faecal excretion of total P increased significantly for cows with a zeolite A dose of 20 g/kg DM compared to the control group. The reduced bioavailability of P resulted in a significantly decreased concentration of Pi in serum. The zeolite A supplemented cows further showed a significantly higher concentration of soluble Al in rumen fluid as well as a significantly higher flow of soluble Al at the duodenum, which is a consequence of an instability of the zeolite structure. According to these results it can be concluded that a daily amount of 20 to 30 g zeolite A/kg DM, which complies a daily amount of 200 to 300 g zeolite A/cow at a daily DM intake of 10 kg, with a zeolite-Ca ratio of 6–10 to 1, for two weeks ante partum seems to be an adequate dose for reducing subclinical hypocalcemia in older cows without negative side effects on animal health. At an expected daily mean DM intake of 10 kg it is a daily amount of 200 to 300 g zeolite A/cow. A zeolite dose of 12 g/kg DM did not have any effect on Ca metabolism, and a dose of 43g/kg DM showed negative side effects.

This thesis presents the recent progress of diffusion measurements in nanoporous host systems by micro-imaging. Interference microscopy is applied as a powerful tool to record transient, intracrystalline concentration profiles of different sorbate species in the porous framework of two different zeolites, viz. ZSM-5 (MFI) and ZSM-58 (DDR). These profiles, yielding high temporal and spatial resolutions of about 10 s and 0.45 μm, follow the change of the refractive index of the host-guest system during uptake and release of certain guest molecules. With the thus accessible changes of concentration and particle fluxes, mass transport parameters, such as intracrystalline diffusivity and surface permeability, can be obtained by the use of the very fundamental equations on diffusion. Additionally, in two examples of never before performed types of experiments, further insights into challenging fields of host-guest interactions are provided: The well known phase transition in MFI type zeolites covering high benzene loadings is investigated in a single crystal study, allowing to follow the change of the sorbate phase in great detail. Furthermore, in DDR zeolites, a new way of data analysis facilitates to study the uptake and release of binary mixtures. Here, from the two-dimension profiles obtained by interference microscopy, the local concentrations of the sorbate species could be retrieved by using the so-called ideal adsorbed solution theory.

In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, inwieweit man quantenchemische Methoden zur Berechnung von NMR-chemischen Verschiebungen auf Festkoerper anwenden kann. Es wurden die 29Si- und 17O-NMR-chemischen Verschiebungen von Zeolithen und dichten SiO2-Modifikationen berechnet. Dabei wurden zahlreiche Untersuchungen zur Abhaengigkeit der chemischen Verschiebung von der Festkoerperstruktur und von verschiedenen Parametern bei der Berechnung (Basissatz, Methode) durchgefuehrt. Die Qualitaet der Simulationen wurde an experimentellen Daten gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass mit einer geeigneten Kombination von Rechenparametern eine Simulation von NMR-Spektren moeglich ist, die das Experimente sehr genau wiedergibt. / The following work studies, how far quantum chemical methods to compute NMR chemical shifts are applicable to solids. The 29Si and 17O NMR spectra of several zeolites and silicates were investigated. Numerous investigations were carried out to examine the dependence of the chemic al shift on the used zeolite structures and computing methods. The quality of the results was judged on experimental data. It could be shown, that a calculation of NMR spectra with a suitable combination of simulation parameters leads to results which reproduce very well the experimental results.

Zeolithgranulate sind etablierte Materialien für die Speicherung von Wärme mittels Wassersorption. Eine Erhöhung der Wärmespeicherdichte des Granulats ist durch Kombination mit hygroskopischen Salzen wie Calciumchlorid, Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat möglich. In der vorliegenden Dissertation wird gezeigt, dass die Wär-mespeichereigenschaften derartiger Komposite von der Deliqueszenzluftfeuchte des Salzes, von der Salzbeladung und von der Luftfeuchte bei der Wassersorption abhängen. Liegt die Luftfeuchte unterhalb der Deliqueszenzluftfeuchte des Salzes, so nehmen Was-serbeladungshub, Wärmespeicherdichte und thermische Leistung mit steigender Salz-beladung um bis zu 71 % ab. Dies wird darauf zurückgeführt, dass Salzionen in die Mik-roporen des Zeoliths inkludiert werden und das für die Wassersorption zur Verfügung stehende Volumen verringern. Unterhalb der Deliqueszenzluftfeuchte ist das einge-brachte Salz daher thermochemisch inaktiv. Oberhalb der Deliqueszenzluftfeuchte und oberhalb einer salz- und luftfeuchteabhängigen Mindestsalzbeladung kommt es zur Ausbildung einer Salzlösung im Sekundärporensystem des Granulats. Die Absorption von Wasserdampf in der Salzlösung führt gegenüber dem salzfreien Granulat zu einer Steigerung von Wasserbeladungshub und Wärmespeicherdichte um bis zu 53 %. Dies geht jedoch einher mit einer Verringerung der thermischen Leistung um bis zu 50 %. Die Hydratation von kristallinem Salz im Granulat spielt gegenüber Salzinklusion und Ausbildung der Salzlösung nur eine untergeordnete Rolle. Die aus den experimentellen Befunden abgeleiteten Erkenntnisse konnten in ein semiempirisches mathematisches Modell überführt werden, welches den Wasserbeladungshub der Komposite quantitativ beschreibt. / Zeolite beads are established materials for the storage of heat by water sorption. An increase of the heat storage density of the beads is possible via the combination with hygroscopic salts. In this thesis it is shown, that the heat storage properties of compo-sites of this kind depend in a complex manner on the deliquescence humidity of the salt, on the salt loading, and on the humidity during water sorption. When the humidity is below the deliquescence humidity of the salt, water loading lift, heat storage density, and thermal power are reduced by up to 71 % with increasing salt content. This is at-tributed to the inclusion of salt into the micropores of the zeolite and the reduction of the volume available for the sorption of water. Thus, below the deliquescence humidity, the salt is thermochemically inactive. Above the deliquescence humidity and above a salt- and humidity-dependend minimum salt loading, a salt solution is formed in the secondary pore system of the beads. The absorption of water vapor in the salt solution gives rise to an increase of the water loading lift and of the heat storage density by up to 53 %, compared to the salt-free zeolite beads. However, this is accompanied by a reduc-tion of the thermal power output by up to 50 %. The hydration of crystalline salt in the beads is only of minor importance for the composites. The findings from the experi-mental work were transferred into a semi-empirical mathematical model, which de-scribes the water loading lift of the composites.