Due to the voltage driven switching at low voltages combined with nonvolatility of the achieved polarization state, ferroelectric materials have a unique potential for low power nonvolatile electronic devices. The competitivity of such devices is hindered by compatibility issues of well-known ferroelectrics with established semiconductor technology. The discovery of ferroelectricity in hafnium oxide changed this situation. The natural application of nonvolatile devices is as a memory cell. Nonvolatile memory devices also built the basis for other applications like in-memory or neuromorphic computing. Three different basic ferroelectric devices can be constructed: ferroelectric capacitors, ferroelectric field effect transistors and ferroelectric tunneling junctions. In this article first the material science of the ferroelectricity in hafnium oxide will be summarized with a special focus on tailoring the switching characteristics towards different applications.The current status of nonvolatile ferroelectric memories then lays the ground for looking into applications like in-memory computing. Finally, a special focus will be given to showcase how the basic building blocks of spiking neural networks, the neuron and the synapse, can be realized and how they can be combined to realize neuromorphic computing systems. A summary, comparison with other technologies like resistive switching devices and an outlook completes the paper.

Membrane filtration processes such as micro-, ultra- and nanofiltration as well as reverse osmosis are frequently used in industrial water treatment and waste water treatment. They use a high physical pressure difference as a driving force to press water through a semi-permeable membrane and produce purified water. For this reason, large amounts of energy are required. In contrast, forward osmosis is an innovative membrane filtration process that uses the naturally occurring osmotic pressure gradient between two liquids to generate the water flow through the semi-permeable membrane. In forward osmosis, one liquid with low osmotic pressure is concentrated (so-called Feed Solution) and a second liquid is diluted (so-called Draw Solution). If 'pure' water is to be obtained, a second treatment stage is necessary to regenerate the draw solution. Due to its natural driving force, forward osmosis offers the potential for energy-efficient treatment of water from various sources. This makes it a promising process for further concentration of aqueous product and waste water streams. For this reason, the application possibilities and the potential of forward osmosis in the industrial water sector were examined in more detail within the scope of this thesis. Within laboratory tests, forward osmosis treatment of different liquid streams of a dairy, an automobile production as well as a semiconductor production was examined. The core of the laboratory test set-up was a membrane test cell for flat sheet membranes with an effective membrane area of 48 cm². Special forward osmosis membranes from various manufacturers were used. The feed and draw solutions were circulated and increasingly concentrated or diluted during the course of the experiment. The permeate flow was determined by recording the change in mass. Conductivity measurements as well as analyses of the examined waters before and after the experiments allowed conclusions to be drawn about possible solute diffusion through the membrane. In addition to the laboratory tests, a model was developed and validated to simulate the experiments. Three partially adapted models from literature were used. The average permeate fluxes achieved in the laboratory experiments with real industrial water depended mainly on the osmotic pressure difference between feed and draw solution. The permeate fluxes were between 0.1 and 19.4 L/(m²⸱h) for the automotive industry, between 7.9 and 21.0 L/(m²⸱h) for the dairy industry and between 10.5 and 33.4 L/(m²⸱h) for the semiconductor industry. The reverse solute fluxes determined were between 37.7 and 21.3 g/(m²⸱h), between 4.1 and 12.2 g/(m²⸱h) and between 8.0 and 40.9 g/(m²⸱h). Within modelling, the tests with waters from automobile production were simulated. For the most part, the permeate fluxes could be well represented. The calculation of the reverse solute fluxes sometimes showed large deviations from the actual measurements. Standardized membrane performance tests were used to evaluate the development of permeate flux and to indicate fouling. Depending on the substances contained in the water, fouling occurred in the test series. In addition, deposits on the membrane surface were visible in some tests. However, the visible deposits did not always lead to a decrease in permeate flow. In an exemplary cleaning test, the membrane performance could be restored by rinsing with sodium hydroxide solution and hydrochloric acid. As a result of this thesis, different forward osmosis application scenarios in the examined industrial enterprises could be developed. For economic reasons, those scenarios in which both the feed and the draw solution are industrial waters and two liquids are treated simultaneously in one step are of particular interest. The use of an artificial Draw Solution and its treatment is unnecessary in this case. Such application scenarios could be derived for dairy and semiconductor production. No suitable Draw Solution could be identified in the investigated automobile production, which is why only applications with an artificial Draw Solution are conceivable here. In general, the critical points when using forward osmosis are the reverse solute flux through the membrane, the deterioration of the membrane performance due to fouling and the economic efficiency of the process. More in-depth investigations are required here. / Membranfiltrationsverfahren wie die Mikro-, Ultra- und Nanofiltration sowie die Umkehrosmose werden häufig in der industriellen Wasseraufbereitung sowie Abwasserbehandlung eingesetzt. Sie nutzen einen hohen physikalischen Druck-unterschied als Triebkraft, um Wasser durch eine semipermeable Membran zu pressen und gereinigtes Wasser zu erzeugen. Dafür sind große Energiemengen nötig. Im Gegensatz dazu ist die Vorwärtsosmose ein innovatives Membranfiltrationsverfahren, welches den natürlich vorkommenden osmotischen Druckgradienten zwischen zwei Flüssigkeiten nutzt, um einen Wasserfluss durch die semipermeable Membran zu erzeugen. Dabei wird eine Flüssigkeit mit niedrigem osmotischen Druck aufkonzentriert (sog. Feed Solution) und eine zweite Flüssigkeit verdünnt (sog. Draw Solution). Soll „reines“ Wasser gewonnen werden, ist eine zweite Aufbereitungsstufe zur Regeneration der Draw Solution notwendig. Durch die natürliche Triebkraft bietet die Vorwärtsosmose das Potenzial zur energieeffizienten Behandlung von Wässern verschiedener Herkunft. Damit ist sie ein vielversprechendes Verfahren zur weitergehenden Aufkonzentrierung von wässrigen Produkt- und Abwasserströmen. Aus diesem Grund wurden die Einsatzmöglichkeiten und das Potenzial der Vorwärtsosmose im industriewasser-wirtschaftlichen Bereich im Rahmen dieser Arbeit näher untersucht. Im Rahmen von Laborversuchen wurde die Aufbereitung von verschiedenen Flüssigkeitsströmen einer Molkerei, einer Automobilproduktion sowie einer Halbleiter-fertigung mittels Vorwärtsosmose untersucht. Kernstück der Laborversuchsanlage war eine Membrantestzelle für Flachmembranen mit einer wirksamen Membranfläche von 48 cm². Zum Einsatz kamen spezielle Vorwärtsosmosemembranen verschiedener Hersteller. Die genutzten Feed und Draw Solutions wurden im Kreislauf geführt und im Versuchsverlauf zunehmend aufkonzentriert bzw. verdünnt. Über die Erfassung der Masseänderung wurde der Permeatfluss bestimmt. Leitfähigkeitsmessungen sowie Analysen der untersuchten Wässer vor und nach den Versuchen ließen Schlussfolgerungen über eventuell auftretende Stoffdiffusion durch die Membran zu. Zusätzlich zu den Laborversuchen wurde ein Modell zur Simulation der Experimente erstellt und validiert. Dabei wurden drei, teilweise adaptierte, Modellansätze aus der Literatur verwendet. Die durchschnittlichen Permeatflüsse, welche bei den Laborversuchen mit reellen industriellen Wässern erreicht wurden, hingen vorrangig von der osmotischen Druckdifferenz zwischen Feed und Draw Solution ab. Die Permeatflüsse lagen für die Automobilindustrie zwischen 0,1 und 19,4 L/(m²⸱h), für die Molkerei zwischen 7,9 und 21,0 L/(m²⸱h) und für die Halbleiterindustrie zwischen 10,5 und 33,4 L/(m²⸱h). Die ermittelten Salzrückflüsse betrugen zwischen 37,7 und 21,3 g/(m²⸱h), zwischen 4,1 und 12,2 g/(m²⸱h) sowie zwischen 8,0 und 40,9 g/(m²⸱h). Im Rahmen der Modellierung wurden die Versuche mit Wässern der Automobilproduktion nachgebildet. Dabei konnten die Permeatflüsse größtenteils gut dargestellt werden. Die Berechnung der Salzrückflüsse wies gegenüber den tatsächlichen Messungen mitunter große Abweichungen auf. Durch standardisierte Membranleistungstests konnte die Entwicklung des Permeatflusses evaluiert und Fouling nachgewiesen werden. In Abhängigkeit der Wasserinhaltsstoffe trat Fouling in den Versuchsreihen auf. Zusätzlich waren bei einigen Versuchen Ablagerungen auf der Membranoberfläche sichtbar. Jedoch führten die sichtbaren Ablagerungen nicht in allen Fällen zu einem Rückgang des Permeatflusses. In einem exemplarisch durchgeführten Reinigungsversuch konnte die Membranleistung durch Spülprozesse mit Natronlauge und Salzsäure wiederhergestellt werden. Als Ergebnis der Arbeit konnten verschiedene Anwendungsszenarien für den Einsatz der Vorwärtsosmose in den untersuchten Industriebetrieben entwickelt werden. Hierbei sind aus wirtschaftlichen Gründen vor allem jene Szenarien interessant, bei denen sowohl die Feed als auch die Draw Solution industrielle Wässer sind und zwei Flüssigkeiten simultan in einem Schritt aufbereitet werden. Der Einsatz einer künstlichen Draw Solution und deren Aufbereitung ist in diesem Fall unnötig. Solche Anwendungsszenarien konnten für die Molkerei sowie die Halbleiterherstellung abgeleitet werden. In der untersuchten Automobilproduktion konnte keine geeignete Draw Solution identifiziert werden, weshalb hier lediglich Anwendungen mit einer künstlichen Draw Solution denkbar sind. Als kritische Punkte beim Einsatz der Vorwärtsosmose stellten sich der auftretende Salzrückfluss durch die Membran, die Verschlechterung der Membranleistung durch Fouling sowie die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens heraus. Hier besteht weitergehender Forschungsbedarf.

Siliciumkarbid (SiC) und Siliciumnitrid (Si3N4) zeichnen sich durch hervorragende mechanische, thermische und chemische Materialeigenschaften und, insbesondere für das SiC, durch niedrige Kosten aus. Da beide Werkstoffe inkongruent schmelzen, können sie in reiner Form spritztechnisch nicht verarbeitet werden. Es werden metallurgische Lösungskonzepte erarbeitet, die darauf abzielen, die Hartstoffe zu benetzen und die Reaktivität herabzusetzen. Durch den Einsatz von Verbundpulvern besteht die Möglichkeit die Hartstoffpartikel gegen die rein thermisch induzierte Zersetzung beim spritztechnischen Verarbeiten weitgehend zu schützen. Zum Herstellen der Verbundpulver werden im Rahmen der experimentellen Untersuchungen unterschiedlichen Herstellungsverfahren eingesetzt. Unter Ausnutzen der prozessspezifischen Charakteristika der unterschiedlichen thermischen Spritzverfahren werden die so hergestellten Verbundpulver zu dichten, fest haftenden und hoch hartstoffhaltigen Spritzschichten verarbeitet. Neben der metallographischen Charakterisierung der Verbundschichten hinsichtlich Schichtmorphologie werden zudem die mechanisch-technologischen und chemisch-technologischen Eigenschaften untersucht.

Bacillus sp VLSH08 screened from sea wetland in Nam Dinh province produces an extracellular endo-1,4-beta-glucanase. According to the results of the classified Kit API 50/CHB as well as sequence of 1500 bp fragment coding for 16S rRNA gene of the Bacillus sp VLSH 08 strain showed that the taxonomical characteristics between the strain VLSH 08 and Bacillus amyloliquefaciene JN999857 are similar of 98%. Culture supernatant of this strain showed optimal cellulase activity at pH 5.8 and 60 Celsius degree and that was enhanced 2.03 times in the presence of 5 mM Co2+. Moreover, the gene encoding endo-1,4-beta-glucanase from this strain was cloned in Escherichia coli using pCR2.1 vector. The entire gene for the enzyme contained a 1500-bp single open reading frame encoding 500 amino acids, including a 29-amino acid signal peptide. The amino acid sequence of this enzyme is very close to that of an EG of Bacillus subtilis (EU022560.1) and an EG of Bacillus amyloliquefaciene (EU022559.1) which all belong to the cellulase family E2. A cocktail of enzyme containing this endo-1,4-beta-glucanase used for biomass hydrolysis indicated that the cellulose conversion attained to 72.76% cellulose after 48 hours. / Chủng vi khuẩn Bacillus sp VLSH08 được tuyển chọn từ tập hợp chủng vi khuẩn phân lập ở vùng ngập mặn tỉnh Nam Định có khả năng sinh tổng hợp enzyme endo-1,4-beta-glucanase ngoại bào. Kết quả phân loại chủng vi khuẩn Bacillus sp VLSH08 bằng Kit hóa sinh API 50/CHB cũng như trình tự gen mã hóa 16S rRNA cho thấy độ tương đồng của chủng Bacillus sp VLSH08 và chủng Bacillus amyloliquefaciene JN999857 đạt 98%. Dịch lên men của chủng được sử dụng làm nguồn enzyme thô để nghiên cứu hoạt độ tối ưu của enzyme ở pH 5,8 và nhiệt đô 60oC. Hoạt tính enzyme tăng 2,03 lần khi có mặt 5 mM ion Co2+. Đồng thời, gen mã hóa cho enzyme endo-1,4-betaglucanase cũng được tách dòng trong tế bào Escherichia coli sử dụng vector pCR 2.1. Gen mã hóa cho enzyme này có chiều dài 1500 bp, mã hóa cho 500 axit amin, bao gồm 29 axit amin của chuỗi peptid tín hiệu. So sánh cho thấy trình tự gen endo-1,4-beta-glucanase của chủng Bacillus sp VLSH08 có độ tương đồng cao với enzyme này của chủng Bacillus subtilis (EU022560.1) và của chủng Bacillus amyloliquefaciene (EU022559.1). Tất cả các enzyme nhóm này đều thuộc họ cellulase E2. Enzyme của chủng này cũng đã được phối trộn với các enzyme khác tạo thành cocktail để thủy phân sinh khối cho kết quả cellulose bị thủy phân 72,76% sau 48 giờ.

Die Qualität der hergestellten Brennstoffpellets wird wesentlich vom Holzanteil und Wassergehalt des Pelletiergutes sowie von der Presskanallänge der eingesetzten Pelletpresse bestimmt. Werden die Pellets ohne Holzzusatz aus Braunkohlenxylit hergestellt, erreichen diese nahezu das Festigkeitsniveau kommerzieller Holzpellets. Wesentlich für das Trocknungsverhalten von Xylit- und Xylit-Holz-Pellets ist deren Zusammensetzung, die Trocknungstemperatur ist nur von untergeordneter Bedeutung. Als domininierender Bindemechanismus konnte der Faserformschluss identifiziert werden, wobei dieser durch Adhäsions- und Kristallisationseffekte infolge der hydro-mechanischen Aktivierung des Rohmaterials im Nassaufschlussprozess begünstigt wird. Die Xylit- und Xylit-Holz-Pellets erfordern eine auf im Vergleich zu Holzpellets aschereiche Brennstoffe ausgelegte Feuerungstechnik, wobei durch die Holzzugabe verbrennungstechnische Vorteile wie geringere NOx- und SO2-Emissionen erreicht werden können.

Die Dissertation verfolgt das Ziel, das Sedimentationsverhalten kolloidaler Suspensionen in Abhängigkeit von der Partikelkonzentration und den Partikelwechselwirkungen zu untersuchen und die Grenzen einer Sedimentationsanalyse im Zentrifugalkraftfeld auszuarbeiten. Um Effekte der Partikelagglomeration von den anderen Einflussfaktoren unterscheiden zu können, wurde besonderes Augenmerk auf die Gewährleistung der Suspensionsstabilität und deren messtechnischen Nachweis gerichtet. Im Submikrometerbereich gewinnen die zwischen den einzelnen Partikeln wirkenden nicht-hydrodynamischen Kräfte gegenüber Trägheits- oder Feldkräften an Bedeutung und können diese sogar dominieren. Infolgedessen ist der Zustand einer kolloidalen Suspension nicht mehr allein über die Partikelgrößenverteilung und die Partikelkonzentration definiert, sondern gleichfalls abhängig von den bestehenden Grenzflächeneigenschaften, die wiederum von solchen Eigenschaften der kontinuierlichen Phase wie pH-Wert oder Elektrolytgehalt abhängen. Im Zentrum der experimentellen Arbeiten stand die Untersuchung des Einflusses der Partikelkonzentration auf das Sedimentationsverhalten feinster Partikelsysteme. In der Literatur existiert keine einheitliche Beschreibung des Konzentrationseinflusses. In der Dissertation wurde die Suspensionsstabilität von Siliziumdioxid-Suspensionen gezielt beeinflusst, um deren Einfluss auf das Sedimentationsverhalten zu bewerten. Es wurde gezeigt, dass nur für instabile Suspensionen die erwartete Sinkgeschwindigkeitsüberhöhung existiert. Es wurde aber auch gezeigt, dass die bei unterschiedlichen Drehzahlen erhaltenen Sinkgeschwindigkeiten nicht über das Beschleunigungsvielfache skaliert werden können. Weiterhin wurde demonstriert, dass in solchen Systemen eine komplexe Abhängigkeit vom Feststoffgehalt existiert, weil die Koagulationsgeschwindigkeit auch von der Partikelkonzentration abhängt. Als geeignetes Kriterium zur Bewertung des Agglomerationszustandes monodisperser Partikelsysteme konnte die Breite der Sinkgeschwindigkeitsverteilung nachgewiesen werden. In Ergänzung zu den im Zusammenhang mit der Partikelkoagulation instabiler Suspensionen führen insbesondere bei elektrostatisch stabilisierten Partikelsystemen die mit der elektrochemischen Doppelschicht verbundenen Wechselwirkungen zu einer Beeinflussung der Suspensionsstruktur und folglich zu einer Beeinflussung hydrodynamischer Phänomene. Das wird in den bekannten Modellen nicht berücksichtigt und in der vorgelegten Arbeit am Sedimentationsverhalten monodisperser Partikelsysteme bei verschiedenen Elektrolytgehalten der kontinuierlichen Phase untersucht. Zu diesem Zweck wurden aus einer konzentrierten Suspension von 200 nm Partikeln und dem ihr zugehörigen Zentrifugat Suspensionsproben unterschiedlichen Feststoffgehaltes zubereitet. Mit einem Potenzansatz, wie er bereits von Richardson und Zaki für die Sedimentation von Mikrometerpartikeln verwendet wurde, konnte der experimentell bestimmte Zusammenhang zwischen der Sinkgeschwindigkeit und der Suspensionsporosität beschrieben werden. Dabei ist die Sedimentationsbehinderung umso ausgeprägter, je kleiner der Elektrolytgehalt, d.h. je ausgedehnter die Doppelschichtdicke ist. Die stark mit dem Elektrolytgehalt korrelierenden Werte für den Exponenten dieses Ansatzes liegen zwischen 5 und 10 im Gegensatz zu Richardson und Zaki von 4,65. Untersuchungen zum Konzentrationseinfluss mit gröberen Partikeln in elektrolytarmen Lösungsmitteln bestätigten die gegenüber dem Mikrometerbereich stärkere Sedimentationsbehinderung elektrostatisch stabilisierter kolloidaler Suspensionen. Zusätzlich zu den wissenschaftlichen Untersuchungen erfolgte die Konstruktion einer einfachen und robusten Sedimentationszelle mit optischer Messwerterfassung. Es wurde die Funktionstüchtigkeit eines zuverlässigen, partikelgrößenselektiven Messgerät z.B. für Industrielabore zur Optimierung von Sedimentationsprozessen demonstriert. / The sedimentation of stabilized suspensions strongly depends on the particle concentration. Even for dilute systems the decrease of the settling velocity compared to that of isolated particles is quite significant. This is primarily due to hydrodynamic interactions (HI), which are long-range interaction, since disturbances in the flow field decline reciprocally with the distance from the surface. The sedimentation of colloidal particles is additionally affected by the electric double layer surrounding them. The double layer leads to electro-viscous effects as well as to electrostatic repulsion between neighboring particles. Both phenomena can amplify the hydrodynamic hindrance to considerable extent. In this dissertation thesis an experimental study on the influence of double layer thickness on the sedimentation of charged colloidal particles is presented. Investigations were carried out using an optical centrifuge, in which the sedimentation velocity of monosized sub-micrometer silica particles were studied at different particle concentration and varying ionic strength. The results are discussed with regard to the applicability of theoretical models and (semi-)empirical approximations. Richardson and Zaki had determined a power law exponent of 4.65 for hard sphere systems in the 100 micrometer range. In the experimental work for sub-micrometer particles the exponent was determined between 5 (low double layer thickness at high electrolyte concentration) and 10 (high double layer thickness at low electrolyte concentration). Additionally a simple and robust device for gravitational sedimentation analysis by optical signal sensing was designed. It enables industrial application for the optimization of sedimentation processes.

The need for innovative lightweight materials are rapidly increased in the recent years, owing to their cost-effective, high-strength, environmentally-sound use of materials and process technologies, in addition to that they reduce the weight of a product. The characteristics of 3D-spacer fabrics as one of the most important lightweight materials in future are multifaceted not only owing to its extremely light materials, but also because of exceptionally high stiffness to weight ratio compared to other constructions. It is also one possible method for improving the properties of fabric-reinforced composites. It can enhance the through-the-thickness properties, such as shear strength, dimensional stability, damage, tolerance, and fracture toughness that are critical for many structural applications. Spacer fabric has been employed in high-technology applications because of its critical mechanical properties related to high tensile strength, tear strength and stiffness. Furthermore, its multidirectional structures allow with more reinforcement along the thickness direction leading to an increase in stiffness and strength properties. The fundamental aim of this thesis exists in the development of a new kind of woven spacer fabrics for the light weight composites materials, in an effort to weave spacer fabrics that can not be realized with the old technology which are mentioned above. Therefore, the work in brief focuses on two main goals: 1. Development of a new kind of spacer fabrics for composites in the lightweight constructions. 2. Development of special devices of a narrow weaving machine for standing the process of the new kind of spacer fabrics production. The slippage strength test had to be carried out for the floated warp yarns through the ground fabrics by using different elements of woven fabric structures variables represented in different fabric constructions, different weft densities and different repeats of constructions by using different materials. The importance of this test related to the backward-movement of the floated warp yarns which is the crucial stage in the weaving process of spacer fabrics during the backward-movement. The results of this test determine the required forces for the backward-movement, on the other side it is the best method to observe the behavior of structure elements during the backward movement. The results of the slippage strength had been statistically analyzed, and the weaving process for the spacer fabrics had been achieved. It was concluded that the best properties for the woven spacer fabrics and the optimum case for the weaving process on the test weaving machine had been achieved when the following items are realized: Development of the narrow weaving machine is closed in assisting operations, let-off and take-up and enhancement for take-up processes. Extra let-off and take-up devices must be constructed at the weaving machine. Extra let-off device has to be used for controlling the floated warp yarns of ground fabrics. On the other side, extra take-up and the developed take-up devices have to be used for controlling the woven spacer fabrics. The experimental results give fundamental knowledges for the next steps in research and development of woven spacer fabrics made of high-performance yarns on the wide weaving machine. / Die Ziele der Arbeit bestanden in der Entwicklung der Geometrie der Spacer Fabrics und der notwendigen Falteneinrichtung an der Bandwebmaschine. Spacer Fabrics werden ausschließlich aus zwei Deckflächen, die durch eingewebte Stege verbunden sind, gefertigt. Zur Entwicklung der Spacer Fabrics muss eine Doppelnadel-Bandwebmaschine mit zwei Webfächern eingesetzt werden. Für die Faltenwebeinrichtung werden der entwickelte Extra-Kettablass und der Extra-Abzug benötigt. Der Antrieb und die Steuerung des Extra-Abzuges erfolgen durch einen Synchronantrieb und der Antrieb und die Steuerung des Extra-Ablasses durch Pneumatik.Eine frei programmierbare Steuerung der Faltenwebeinrichtung ermöglicht eine sichere und optimierte Synchronisation zwischen Webprozess und Faltenbildung. Im Ergebnis einer systematischen Strukturentwicklung von Spacer Fabrics und der Simulation ihrer günstigen Herstellung mittles eines speziell entwickelten Slippage Strength Tests werden die optimalen Strukturen ermittelt. Die experimentellen Untersuchungen bringen grundlegende Erkenntnisse für die folgenden Forschungsschritte zur Entwicklung von gewebten Spacer Fabrics mit Hochleistungsgarnen auf Doppelgreiferwebmaschinen.

In der Arbeit wurde der Einfluss des Einsatzes ethoxylierter Sulfosuccinate auf die Weichheit kollagener Substrate untersucht. Als kollagene Substrate dienen chromiertes Hautpulver und chromgegerbte Leder (Wet-blue). Speziell dem Einfluss der Kettenlänge der Sulfosuccinate, dem Angebot und den Applikationsbedingungen auf die Isolierung der Fibrillen des Kollagens (durch REM-Aufnahme belegt) wurde dabei besondere Aufmerksamkeit gewidmet und das C14-ethoxylierte Sulfosuccinat als am geeignetsten erkannt. Anhand der Berechnung der Fettbedeckung der Kollagen-Strukturelemente, der kritischen Mizellbildungskonzentration der Sulfosuccinatlösungen sowie der Veränderung des isoelektrischen Punktes des Kollagens wurde die Ablagerung der Fettmoleküle diskutiert und das Auftreten von ionischen und hydrophoben Wechselwirkungen nachgewiesen. Die Ergebnisse sind ein Beitrag zur Theorie der Fettung von Kollagen und zur Optimierung der Lederfettung.

Auf der Basis von Naturstoffen (z.B. Holz, Gras, Stroh) und biostämmigen Rohstoffen (Braunkohle, Braunkohlenxylit) wurden Sorptionsmittel hergestellt, die sich sowohl durch gute Handlingseigenschaften als auch durch eine hohe Affinität gegenüber Schwefeldioxid auszeichnen. Es werden als Aktivierungsverfahren die Nassaufschlussmahlung und die Dispergierung von reaktiven Substanzen in einer Trägermatrix vorgestellt. Die Nassaufschlussmahlung von organischen Materialien bewirkt die Erhöhung der Reaktivität, die zur Anlagerung von Schadgasmolekülen ausgenutzt werden kann. Reaktive Substanzen, wie z.B. Löschkalk, lassen sich in Faserstoffen oder Granulaten homogen dispergieren, so dass deren Reaktionspotenzial für die Abscheidung von SO2 vollständig ausgeschöpft werden kann. Die Sorption von Schwefeldioxid wird dabei vorrangig durch chemische Umwandlung des Löschkalkes erreicht. Auf die Sorptionseigenschaften der Materialien haben sowohl stoffspezifische Eigenschaften als auch unterschiedliche Herstellungsparameter und vor allem die Versuchsbedingungen beim Sorptionsprozess entscheidenden Einfluss.

Für das Sintern von SiC mit Al2O3 und Y2O3 als Additiv, insbesondere bei porösem flüssigphasengesinterten SiC, stellt die Kenntnis der Phasenbildung eine unverzichtbare Grundlage dar. Während der Sinterung kommt es zu einer Zersetzung des SiC durch die Oxide, in deren Folge auch yttriumhaltige Carbide gebildet werden. Diese yttriumhaltigen Carbide sind in feuchter Atmosphäre bei Raumtemperatur instabil. Mit Hilfe einer gemischten Gasatmosphäre aus Argon und CO lassen sich die zur Bildung der yttriumhaltigen Carbide führenden Reaktionen vermeiden. Entsprechend gesinterte poröse LPS-SiC Werkstoffe weisen im Gegensatz zu herkömmlich hergestellten porösen als auch dichten Materialien äußerst niedrige elektrische Widerstände mit nur sehr geringen Streuungen und niedrigen Temperaturkoeffizienten auf. Die Ursache für diese niedrigen Widerstände ist ein Gefüge, das sich durch besonders gut leitfähige Kornrandbereiche auszeichnet. Mit steigendem Additivgehalt sinkt der elektrische Widerstand und der Temperaturkoeffizient wird positiv.