Eine qualitative sowie quantitative Untersuchung von komplexen Mehrkomponentensystemen kann mit Hilfe der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR-Spektroskopie) erfolgen. Da im Gegensatz zu anderen optischen Spektroskopiemethoden keine Kalibrierung erforderlich ist, eignet sich das Analyseverfahren sowohl zur Aufklärung von unbekannten Neben- oder Zwischenprodukten in reagierenden Mischungen, als auch zur Quantifizierung nichtisolierbarer Komponenten. Mit dem Einsatz von Durchflusszellen wird eine nichtinvasive Messung ermöglicht, die unter technischen Bedingungen wichtige Prozessparameter wie Temperatur, Druck und Zusammensetzung nicht beeinflusst. So können komplexe Reaktions- und Prozesssysteme untersucht werden.

Die bisher eingesetzten Hochfeld NMR Geräte sind jedoch für den direkten Einsatz in industrieller Umgebung ungeeignet, da sie eine besondere Laborumgebung (Klimatisierung, vibrations- und magnetfeldfreier Standort) benötigen. Des Weiteren sind die Investitions- und Betriebskosten sehr hoch, da eine ständige Versorgung mit kryogenen Medien erforderlich ist.

Meine Aufgabe in der Arbeitsgruppe ist deshalb die Inbetriebnahme eines neuartigen portablen Niederfeld NMR Spektrometers (Benchtop-NMR). Das statische Magnetfeld niederer Feldstärke wird in diesem Gerät von einem speziellen Paramagneten erzeugt. Die Herausforderung besteht darin, trotz der geringeren Sensitivität und des schlechteren Auflösungsvermögens des Spektrometers, ein quantitativ verwertbares Spektrum zu erhalten. Die Erfahrungen und Methoden im Reaktions- und Prozessmonitoring, die unter der Verwendung von Hochfeldgeräten erzielt wurden, sollen auf den Einsatz des Benchtop-NMRs übertragen und weiterentwickelt werden.

Zur Zeit biete ich keine studentischen Arbeiten an.

Zur Zeit ist bei mir leider kein Hiwi Job zu vergeben. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an den Hiwi-Beauftragten.

• SS 2016 - Wärmeübertragung
• WS 2016/17 - Energieverfahrenstechnik
• SS 2017 - Entwicklung und Planung von Verfahren und Chemieanlagen
• SS 2018 - Prozessthermodynamik
• WS 2018/19 - Thermodynamik der Mischungen

nach Vereinbarung

N. Schmitz, A. Friebel, E. von Harbou, J. Burger, H. Hasse: Liquid-liquid equilibrium in binary and ternary mixtures containing formaldehyde, water, methanol, methylal, and poly(oxymethylene) dimethyl ethers. Fluid Phase Equilibria. 2016 (425) 127-135. 10.1016/j.fluid.2016.05.017

A. Friebel, A. Fröscher, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: In situ measurement of liquid-liquid equilibria by medium field nuclear magnetic resonance. Fluid Phase Equilibria. 2017 (438) 44-52. 10.1016/j.fluid.2017.01.027

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: In-situ measurement of physico-chemical properties of liquids by benchtop nuclear magnetic resonance spectroscopy. European Symposium on Applied Thermodynamics, 18.-21. Mai 2017, Bukarest, Rumänien.

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: Studies of phase equilibria and batch distillation with benchtop NMR spectroscopy.  Small Molecule NMR Conference SMASH, 16.-19. September 2018, Philadelphia, Pennsylvania, USA.

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: Process and reaction monitoring with compact NMR devices.  PhD workshop 'PAT and beyond', 18. - 20. März 2019, Berlin.

A. Friebel, A. Fröscher, J. Burger, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: Nichtinvasive Untersuchung von Flüssig-flüssig Gleichgewichten im Benchtop-NMR Spektrometer. Thermodynamik Kolloquium 2016, 5.-7. Oktober 2016, Kaiserslautern.

A. Friebel, A. Fröscher, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: In situ measurement of liquid-liquid equilibria by medium field nuclear magnetic resonance spectroscopy. NMRPM Symposium 2017, 19./20. Januar 2017, Kaiserslautern.

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: In-situ online monitoring of chemical reactions by Benchtop nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. ProcessNet Jahrestreffen Reaktionstechnik, 22.-24. Mai 2017, Würzburg.

A. Friebel, B. Ripka, H. Hasse, K. Münnemann: Signal enhanced medium field NMR spectroscopy by parahydrogen induced polarization (PHIP). International Conference on Nuclear Hyperpolarization, 02.-05. September 2018, Southampton, UK.

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: Studies of phase equilibria and batch distillation with benchtop NMR spectroscopy.  Small Molecule NMR Conference SMASH, 16.-19. September 2018, Philadelphia, Pennsylvania, USA.

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: Studies of phase equilibria and batch distillation with benchtop NMR spectroscopy.  Thermodynamik-Kolloquium, 26.-28. September 2018, Kassel.

A. Friebel, E. von Harbou, K. Münnemann, H. Hasse: Quantification of fast flow NMR measurements by modeling of magnetization build-up.  NMRPM Symposium 2019, 31. Januar/01. Februar 2019, Kaiserslautern.

A. Friebel, E. von Harbou, K. Münnemann, H. Hasse: Quantification of fast flow NMR measurements by modeling of magnetization build-up.  Practical Applications of NMR in Industry Conference PANIC, 03.-07. März 2019, Hilton Head Island, South Carolina, USA.

A. Friebel, K. Münnemann, E. von Harbou, H. Hasse: Benchtop NMR spectroscopy enables in-situ studies of phase equilibria and batch distillation.  Practical Applications of NMR in Industry Conference PANIC, 03.-07. März 2019, Hilton Head Island, South Carolina, USA.

10/2008 - 03/2012 

Studium der Verfahrenstechnik an der TU Bergakademie Freiberg (Abschluss: B.Sc)

10/2011 - 03/2012 

Bachelorarbeit am Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenstechnik

"Reinigung von industriellem Abwasser"

10/2011 - 06/2012

Industriepraktikum bei Lonza AG in Visp (Schweiz)

10/2012 - 04/2015

Studium des Chemieingenieurwesens am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) (Abschluss: M.Sc.)

01/2014 - 06/2014

Industriepraktikum bei BASF SE in Ludwigshafen in den Abteilungen

- Forschung Polymerchemie

- Conceptual Process Design

10/2014 - 04/2015

Masterarbeit am Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik

"Aufbau und Inbetriebnahme einer Anlage zur Untersuchung der Auflösungsgeschwindigkeit von pharmazeutischen Wirkstoffen"

seit 09/2015

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Thermodynamik (LTD), Technische Universität Kaiserslautern

01/2018 - 04/2018

Forschungsaufenthalt an der University of Canterbury, Christchurch, Neuseeland