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M. Sc. Thomas Roth

Arbeitsschwerpunkt

  • Mehrphasige homogene Katalyse
  • Nutzung von erneuerbaren Energien
  • Hydroformylierung/Hydroaminomethylierung
  • Hochskalierung neuartiger Prozesse auf den Maßstab einer kontinuierlichen Miniplant-Anlage

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Weitere Informationen über Thomas Roth

Lebenslauf

Thomas Roth studierte seit Oktober 2013 Chemieingenieurwesen an der TU Dortmund. Während dieser Zeit sammelte er Industrieerfahrung durch ein Praktikum bei der Lanxess AG in Krefeld Uerdingen und schloss seine Bachelorarbeit mit dem Thema "Aufbau und Kalibrierung einer IR-Kamera zur nicht-invasiven Temperaturmessung an Mikroreaktoren" in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Kockmann ab. Im Jahr 2020 erlangte er seinen Masterabschluss mit der Arbeit "Untersuchung der Hydroaminomethylierung im thermomorphen Mehrphasensystem im kontinuierlichen Miniplant-Maßstab" unter der Betreuung von Prof. Dr. Vogt. Seit Juni 2020 arbeitet Thomas als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Technische Chemie der TU Dortmund.

Forschungsthema

Homogene Übergangsmetallkatalysatoren bieten gegenüber heterogenen Katalysatoren viele Vorteile, darunter eine hohe Katalysatoraktivität und Selektivität selbst bei vergleichsweise milden Betriebsbedingungen. Trotz dieser Vorteile werden die meisten industriellen Prozesse heterogen katalysiert, weil die Trennung einfacher und damit kostengünstiger ist. Da das Recycling der Übergangsmetalle für die ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit von Prozessen mit homogenen Katalysatoren unabdingbar ist, ist die Entwicklung effizienter Abtrennungs- und Recyclingkonzepte erforderlich, um deren Stärken zu nutzen.

Die Immobilisierung des Katalysators in mehrphasigen Systemen bietet hier einen vielversprechenden Ansatz, da die Katalysatorphase mit relativ geringem Aufwand abgetrennt und recycelt werden kann. Allerdings birgt dieser Ansatz auch gewisse Herausforderungen, wie z. B. Einschränkungen beim Massentransport über die Phasengrenze hinweg. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit werden daher verschiedene Intensivierungsstrategien für kontinuierliche Prozesse unter Verwendung wässriger Mehrphasensysteme für homogen katalysierte Carbonylierungsreaktionen untersucht und optimiert (Abb. 1). In jedem Fall wird die Produktphase in einem Dekanter von der Katalysatorphase getrennt, so dass letztere in den Reaktor zurückgeführt werden kann (Abb. 2).

Reaktion Hydroaminomethylation: R-C-C=C ->(+CO/H2+cat.) R-C-C-C-C=O (Hydroformylation) ->(+HNR2/H2+cat.) R-C-C-C-C-NR2 + H2O ( Reductiv Amination)

Die erste Strategie ist die Verbesserung der Durchmischung und damit die Vergrößerung der Phasengrenzfläche durch den Einsatz des innovativen Jetloop-Reaktors (Abb. 2, links). Bei der zweiten Strategie werden Cyclodextrine als Phasentransfermittel eingesetzt, um den Kontakt des Katalysators mit Substratmolekülen an der Phasengrenzfläche zu verbessern (Abb. 2, rechts).

Schabild: Links: Jetloop Reactor, rechts: reaktor mit anschließender trennoperation und Rückführung

Publikationen & Konferenzen

  1. Schlüter, S. , Kühnemann, K. U. , Freis, M. , Roth, T. , Vogt, D. , Dreimann, J. M. , Skiborowski (2021). "Continuous co-product separation by organic solvent nanofiltration for the hydroaminomethylation in a thermomorphic multiphase system". Chem. Eng. J. 409, 128219, DOI: 10.1016/j.cej.2020.128219.

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der TU Dortmund befindet sich in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund-West, wo die Sauerlandlinie A 45 (Frankfurt-Dortmund) den Ruhrschnellweg B 1 / A 40 kreuzt. Von der A 45 nehmen Sie am besten die Ausfahrt "Dortmund-Eichlinghofen" (näher zum Campus Süd), von der B 1 / A 40 die Ausfahrt "Dortmund-Dorstfeld" (näher zum Campus Nord). An beiden Ausfahrten sind Hinweisschilder zur Universität angebracht. Außerdem gibt es eine neue Ausfahrt, bevor Sie über die B 1-Brücke nach Dortmund fahren.

Um mit dem Auto vom Nordcampus zum Südcampus zu gelangen, gibt es die Verbindung über den Vogelpothsweg/Baroper Straße. Wir empfehlen Ihnen, Ihr Auto auf einem der Parkplätze am Nord-Campus abzustellen und die H-Bahn zu benutzen, die die beiden Standorte bequem miteinander verbindet.

 

Die TU Dortmund hat einen eigenen Bahnhof ("Dortmund Universität"). Von dort aus fahren S-Bahnen zum Dortmunder Hauptbahnhof und zum Düsseldorfer Hauptbahnhof über den "Bahnhof Düsseldorf Flughafen" (mit der S-Bahnlinie 1, die alle 20 bis 30 Minuten fährt). Die Universität ist von Bochum, Essen, Mülheim an der Ruhr und Duisburg aus gut zu erreichen.

Auch aus der Dortmunder Innenstadt können Sie mit dem Bus oder der U-Bahn zur Universität fahren: Vom Dortmunder Hauptbahnhof können Sie alle Züge zur Station "Stadtgarten" nehmen, in der Regel die Linien U41, U45, U 47 und U49. Am Stadtgarten steigen Sie um in die Linie U42 Richtung Hombruch. Halten Sie Ausschau nach der Station "An der Palmweide". Von der Bushaltestelle auf der anderen Straßenseite fahren alle zehn Minuten Busse in Richtung TU Dortmund (445, 447 und 462). Eine weitere Möglichkeit ist, mit den U-Bahn-Linien U41, U45, U47 und U49 vom Dortmunder Hauptbahnhof bis zur Haltestelle "Dortmund Kampstraße" zu fahren. Von dort aus fahren Sie mit der U43 oder U44 bis zur Haltestelle "Dortmund Wittener Straße". Steigen Sie um in die Buslinie 447 und fahren Sie bis zur Haltestelle "Dortmund Universität S".

Der AirportExpress ist ein schnelles und bequemes Verkehrsmittel vom Flughafen Dortmund (DTM) zum Dortmunder Hauptbahnhof, das Sie in etwas mehr als 20 Minuten erreicht. Vom Dortmunder Hauptbahnhof geht es mit der S-Bahn weiter zum Universitätscampus. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der rund 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf (DUS), der mit der S-Bahn direkt vom Universitätsbahnhof aus zu erreichen ist.

Die H-Bahn ist eines der Markenzeichen der TU Dortmund. Auf dem Campus Nord gibt es zwei Haltestellen. Die eine ("Dortmund Universität S") liegt direkt an der S-Bahn-Haltestelle, die die Universität direkt mit der Stadt Dortmund und dem restlichen Ruhrgebiet verbindet. Von dieser Station aus gibt es auch Verbindungen zum Technologiepark und (über den Campus Süd) nach Eichlinghofen. Die andere Station befindet sich an der Mensa am Campus Nord und bietet alle fünf Minuten eine direkte Verbindung zum Campus Süd.

Die Einrichtungen der TU Dortmund verteilen sich auf zwei Campus, den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zusätzlich befinden sich einige Bereiche der Universität im angrenzenden Technologiepark.

Lageplan der TU Dortmund.