Lehrstuhl für Thermodynamik (LTD)

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Dipl.-Chem. Daniel Bellaire

FB Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Lehrstuhl für Thermodynamik
Technische Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße 44
Gebäude 44/411
67663 Kaiserslautern
Tel.: +49(0)631 205-5044
Fax: +49(0)631 205-3835
E-Mail: daniel.bellaire(at)mv.uni-kl.de

Projektbeschreibung

Bestimmung von Diffusionskoeffizienten in binären und ternären Mischungen mithilfe von NMR

Diffusion ist die zufällige Bewegung von Teilchen in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern. Dieser ständig ablaufende Prozess ist von großer Bedeutung in der chemischen Verfahrenstechnik, beispielsweise bei Extraktionen, Destillationen und in Reaktoren. Klassischerweise wird hierbei zwischen Selbst- und Transportdiffusion unterschieden.
Ziel dieses Projektes is die Ermittlung der Diffusionskoeffizienten relevanter, chemischer Systeme, beispielsweise von Lösungsmittelgemischen oder in Lösungsmitteln eingelöste Gase. Hierfür wird die Nukleare MagnetResonanz- (NMR) Spektroskopie eingesetzt. Durch kleine Probenvolumina und störungsfreie Messmethodik bietet die NMR-Spektroskopie beste Voraussetzungen zur genauen Ermittlung von Diffusionskoeffizienten. Die experimentellen Daten werden mit empirischen Gleichungen und mit molekularer Simulation verglichen.

Bildgebende NMR (MRI)

Durch den Einsatz von magnetischen Gradientenfeldern kann das NMR-Signal als eine Funktion des Ortes ausgelesen werden und somit dreidimensionale Bilder erzeugt werden. Unter anderem können so Diffusionsprozesse direkt beobachtet werden und Transportdiffusionkoeffizienten berechnet werden.

Vorlesungsbetreuung / Sprechzeiten

Vorlesungsbetreuung

  • Wintersemester 17/18: Thermodynamik der Transportprozesse
  • Wintersemester 17/18: Labor Thermische Verfahrenstechnik (Dampf-Flüssig Gleichgewicht)
  • Sommersemester 18: Grundlagenlabor für das Schwerpunktfach I (Dampf-Flüssig Gleichgewicht)
  • Wintersemester 18/19: Anwendungen der Magnetresonanz
  • Wintersemester 18/19: Labor Thermische Verfahrenstechnik (Dampf-Flüssig Gleichgewicht)
  • Sommersemester 19: Grundlagenlabor für das Schwerpunktfach I (Dampf-Flüssig Gleichgewicht)
  • Wintersemester 19/20: Anwendungen der Magnetresonanz
  • Wintersemester 20/21: Prozessthermodynamik

Sprechzeiten

Nach Vereinbarung

Veröffentlichungen / Vorträge / Poster

Veröffentlichungen

  • L. M. Mesquita, J. Anhäuser, D. Bellaire, S. Becker, A. Lützen, S. Kubik: Palladium(II)-Mediated Assembly of a M2L2 Macrocycle and M3L6 Cage from a Cyclopeptide-Derived Ligand, Org. Lett. 21 (2019), 6442-6446.

  • J. Neuhaus, D. Bellaire, M. Kohns, E. Harbou, H. Hasse: Self‐Diffusion Coefficients in Solutions of Lithium Bis(fluorosulfonyl)imide with Dimethyl Carbonate and Ethylene Carbonate, Chem. Ing. Tech. (2019).

  • D. Bellaire, H. Kiepfer, K. Münnemann, H. Hasse: PFG-NMR and MD Simulation Study of Self-Diffusion Coefficients of Binary and Ternary Mixtures Containing Cyclohexane, Ethanol, Acetone, and Toluene, J. Chem. Eng. Data (2020).

Vorträge

Poster

  • D. Bellaire, H. Kiepfer, K. Münnemann, and H. HasseNMR Measurements and Molecular Simulation of Self-Diffusion Coefficients in Binary and Ternary Mixtures Containing Toluene, Acetone, Cyclohexane and Ethanol SMASH 2018, 16. - 19. September 2018, Philadelphia

  • D. Bellaire, H. Hasse, and K. MünnemannSelf- and Transport Diffusion Coefficients from NMR Experiments NMRPM 2019, 31. Januar - 01. Februar 2019, Kaiserslautern

  • D. Bellaire, K. Münnemann, and H. HasseSelf- and Transport Diffusion Coefficients from NMR ExperimentsDiffusion Fundamentals VIII, 01. - 05. September 2019, Erlangen

  • D. Bellaire, H. Kiepfer, K. Münnemann, and H. Hasse NMR Measurements and Molecular Simulation of Self-Diffusion Coefficients in Binary and Ternary Mixtures Containing Toluene, Acetone, Cyclohexane and Ethanol Thermodynamik-Kolloquium 2019, 30. September - 02. Oktober 2019, Duisburg

Werdegang

10/2009 - 01/2015Studium der Chemie an der Technischen Universität Kaiserslautern
02/2013 - 05/2013Auslandsaufenthalt und Praktikum an der University of Glasgow, Glasgow, UK in der Arbeitsgruppe von Prof. David Lennon

06/2014 - 01/2015

Diplomarbeit "IR-Spektroskopie von Cobalt-Alkohol- und Cobalt-Nickel-Alkohol-Clustern im Molekularstrahl" im AK Gerhards, Physikalische Chemie, Technische Universität Kaiserslautern
03/2015 - 07/2017Wissenschaftlicher Mitarbeiter im AK Gerhards, Physikalische Chemie, Technische Universität Kaiserslautern
seit 08/2017Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Thermodynamik (LTD), Technische Universität Kaiserslautern
Zum Seitenanfang