Ph.D. projects

Quantitative Studien zur Effizienz der H-Isotopentrennung von neuartigem Membranmaterial

Alexandra Becker

PD Dr. Cornelius Fischer (HZDR)

Reactive Transport

10/2021–09/2024

Diese Arbeit ist Teil des Graduiertenkollegs GRK 2721 HYDROGEN-Isotope ^1,2,3H, in dem die drei natürlich vorkommenden Wasserstoffisotope untersucht werden. Der Schwerpunkt dieses Projektes liegt auf der Abtrennung von Tritium aus gasförmigen Wasserstoffgemischen. Es werden zwei verschiedene Ansätze untersucht, die bereits für Deuterium etabliert sind. Der erste ist die Trennung durch selektiven Transport durch Membranen, insbesondere durch protonenleitende Polymere. Zur Erhöhung des Trennfaktors wird Graphen eingesetzt. Die zweite Methode nutzt die selektive Adsorption und Desorption an nanoporösen Materialien (z. B. Zeolithe, MOFs) durch thermische Desorptionsspektroskopie (TDS). Darüber hinaus werden die Auswirkungen der Strahlung des Tritiumzerfalls auf die Strukturen von Graphen und Zeolithen mit verschiedenen analytischen Methoden (z. B. Raman, Röntgenbeugung (XRD)) untersucht. Da die Handhabung und Analyse von Tritium und tritiumhaltigen Proben besondere Herausforderungen mit sich bringt, werden mikrofluidische Ansätze für die Tritiumquantifizierung erforscht.