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Stainless steel made to rust: a robust water-splitting catalyst with benchmark characteristics
(2015)
The oxygen evolution reaction (OER) is known as the efficiency-limiting step for the electrochemical cleavage of water mainly due to the large overpotentials commonly used materials on the anode side cause. Since Ni–Fe oxides reduce overpotentials occurring in the OER dramatically they are regarded as anode materials of choice for the electrocatalytically driven water-splitting reaction. We herewith show that a straightforward surface modification carried out with AISI 304, a general purpose austenitic stainless steel, very likely, based upon a dissolution mechanism, to result in the formation of an ultra-thin layer consisting of Ni, Fe oxide with a purity >99%. The Ni enriched thin layer firmly attached to the steel substrate is responsible for the unusual highly efficient anodic conversion of water into oxygen as demonstrated by the low overpotential of 212 mV at 12 mA cm−2 current density in 1 M KOH, 269.2 mV at 10 mA cm−2 current density in 0.1 M KOH respectively. The Ni, Fe-oxide layer formed on the steel creates a stable outer sphere, and the surface oxidized steel samples proved to be inert against longer operating times (>150 ks) in alkaline medium. In addition Faradaic efficiency measurements performed through chronopotentiometry revealed a charge to oxygen conversion close to 100%, thus underpinning the conclusion that no “inner oxidation” based on further oxidation of the metal matrix below the oxide layer occurs. These key figures achieved with an almost unrivalled-inexpensive and unrivalled-accessible material, are among the best ever presented activity characteristics for the anodic water-splitting reaction at pH 13.
Background
The population-based mammography screening program (MSP) was implemented by the end of 2005 in Germany, and all women between 50 and 69 years are actively invited to a free biennial screening examination. However, despite the expected benefits, the overall participation rates range only between 50 and 55 %. There is also increasing evidence that belonging to a vulnerable population, such as ethnic minorities or low income groups, is associated with a decreased likelihood of participating in screening programs. This study aimed to analyze in more detail the intra-urban variation of MSP uptake at the neighborhood level (i.e. statistical districts) for the city of Dortmund in northwest Germany and to identify demographic and socioeconomic risk factors that contribute to non-response to screening invitations.
Methods
The numbers of participants by statistical district were aggregated over the three periods 2007/2008, 2009/2010, and 2011/2012. Participation rates were calculated as numbers of participants per female resident population averaged over each 2-year period. Bayesian hierarchical spatial models extended with a temporal and spatio-temporal interaction effect were used to analyze the participation rates applying integrated nested Laplace approximations (INLA). The model included explanatory covariates taken from the atlas of social structure of Dortmund.
Results
Generally, participation rates rose for all districts over the time periods. However, participation was persistently lowest in the inner city of Dortmund. Multivariable regression analysis showed that migrant status and long-term unemployment were associated with significant increases of non-attendance in the MSP.
Conclusion
Low income groups and immigrant populations are clustered in the inner city of Dortmund and the observed spatial pattern of persistently low participation in the city center is likely linked to the underlying socioeconomic gradient. This corresponds with the findings of the ecological regression analysis manifesting socioeconomically deprived neighborhoods as risk factors for low attendance in the MSP. Spatio-temporal surveillance of participation in cancer screening programs may be used to identify spatial inequalities in screening uptake and plan spatially focused interventions.
Bodenschutz im Wald
(2015)
„Bodenschutz im Wald“ – ist das nicht ein exotisches Thema für die heute mit Bodenschutz befassten Personen und Institutionen?
Tatsächlich lässt sich der Standpunkt vertreten, das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) nehme den Wald aus seinem Zuständigkeitsbereich heraus, weil in §3 des BBodSchG auf die Waldgesetze des Bundes und der Länder als übergeordnete Regelungen verwiesen werde. Aber Wälder machen knapp ein Drittel der Fläche Deutschlands aus. Und: Wer die 1980er Jahre erlebt hat weiß, dass die Sorge um den Bodenzustand der Wälder eine wesentliche Triebkraft der vorsorgenden Umweltpolitik, der Bodenforschung und der Bemühungen um einen systematischen Bodenschutz in Deutschland war.
Nach Umsetzung der Luftreinhaltemaßnahmen ist die Aufmerksamkeit für den Schutz der Waldböden abgeklungen. Aber vor dem Hintergrund von Klimawandel und Energiehunger entstehen neue Herausforderungen für den Umgang mit unseren Wäldern und neue Fragen zur Belastbarkeit unserer Waldböden.
Das diesjährige Forum Boden – Gewässer - Altlasten widmet sich diesen Fragen mit Vorträgen namhafter Experten aus dem In- und Ausland in den Themenfeldern „Belastungen von Waldböden“, „Maßnahmen zum Schutz und zur Wiederherstellung von Waldböden“ sowie „Ökosystemmangement und Waldfunktionen“.
Diese Abschlussarbeit beschäftigt sich mit dem Thema „Außenanlagen in der Immobilienbewertung“. Hiermit soll analysiert werden, inwieweit Außenanlagen einen Werteinfluss auf den Verkehrswert bebauter Grundstücke haben. Das Ziel dieser Studie ist herauszufinden, wie Außenanlagen bisher in der Immobilienbewertung berücksichtigt werden und wie ihr Potenzial als Werttreiber gemessen werden kann. Die Fragestellungen wurden auf Auswertungen geeigneter Fachliteratur aus den Bereichen der Immobilienbewertung sowie Garten- und Landschaftsbau untersucht.
Darüber hinaus haben Gespräche mit Professoren und Mitarbeitern der Hochschule Osnabrück sowie mit Fachspezialisten aus der Immobilienbranche als auch ein Experten-Interview für aufschlussreiche Diskussionen gesorgt.
Im Ergebnis wird deutlich, dass Außenanlagen durch Berührung gewisser wertbestimmender Parameter einen Einfluss auf den Marktwert von Immobilien ausüben. Wie die Studien zeigen, liegt dieser Wertanteil in einer Grauzone. Dies liegt vor allem an der unklaren Abgrenzung des Außenanlagenbegriffs in der Immobilienbewertung.
Um den unbekannten Werteinfluss zu ermitteln, wird mit dieser Arbeit eine Möglichkeit für eine Datenerhebung erarbeitet. Die Evaluation soll in Form einer Befragung von Immobiliensachverständigen durchgeführt werden. Zur vergleichbaren Beurteilung dient ein erarbeiteter Kriterienkatalog. Auf diese Weise soll das wertsteigernde Potenzial von Außenanlagen auf den Ertragswert einer Immobilie gemessen werden können. In der Vergangenheit erstellte Ertragswertgutachten, die zu Verkaufstransaktionen geführt haben, sollen auf dieser Grundlage ausgewertet und verglichen werden.
Das Endergebnis zeigt, wie mit dieser empirischen Datenerhebung ein Fazit bezüglich des tatsächlichen Wertanteils durch Außenanlagen am Immobilienwert bestimmt werden kann.
Der Wassergehalt beeinflusst die technologischen, mikrobiologischen und sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln. Für die Bestimmung des Wassergehalts in Lebensmitteln stehen verschiede Verfahren zur Verfügung, welche allerdings auch aufwendig und zeitintensiv sein können. Die Wassergehaltbestimmung mittels Mikrowellenresonanz zeichnet sich durch eine sehr kurze Messzeit, zerstörungsfreie Messung und hohe Eindringtiefe in die zu messende Substanz aus.
Ziel dieser Arbeit war es, unter Einsatz von pulverförmigen Lebensmittel die Genauigkeit der Wassergehaltsbestimmung mittels der Mikrowellenresonanz zu ermitteln und messbestimmende Einflussgrößen zu identifizieren. Mit den Untersuchungen sollte die mögliche Einsetzbarkeit des Verfahrens in der Praxis überprüft werden.
Die notwendigen Referenzmaterialien mit unterschiedlichen Feuchten wurden mit Hilfe einer feuchten Atmosphäre im Klimaschrank befeuchtet oder mit einer kontrollierten Trocknung im Trockenschrank hergestellt. Diese wurden genutzt um produktspezifische Kalibrierungen zu erstellen. Als Referenzverfahren wurde das Trockenschrankverfahren verwendet.
Als mögliche Einflussgrößen wurden die Probentemperaturen, Schüttdichten, Füllhöhen, sowie das Referenzverfahren anhand der Weizenstärke, des Magermilchpulvers und Hühnereiweißpulvers untersucht. Folgende Ergebnisse wurden ermittelt:
Die Probentemperatur hat einen Einfluss auf die ausgegebenen Messwerte der untersuchten Lebensmittel. Mit zunehmender Temperatur steigen die ausgegebenen Messwerte. Der Temperatureinfluss wird mit zunehmenden Wassergehalt größer und ist zwischen den Substanzen spezifisch
Bei dem Magermilchpulver konnte bei zunehmender Verdichtung kein nennenswerter Dichteeinfluss festgestellt werden. Dagegen zeigten sich ein Dichteeinfluss bei der Weizenstärke und dem Hühnereiweißpulver ab einer 10-fachen-Aufklopfung des Materials mit maximalen absoluten Veränderungen zwischen 0,16 % (m/m) bis 0,18 % (m/m). Der Grad des Dichteeinflusses kann durch den Verdichtungstest der Messgerät-Software beeinflusst werden.
Bei einer Abnahme der Füllhöhe von 100 % auf bis zu 40 % zeigten sich keine ausgeprägten Veränderungen in den Messwerten. Ab einer Proben-Füllhöhe von 20 % wurde ein starker Einfluss der Probenhöhe festgestellt. Es traten bei allen Lebensmitteln Veränderungen der Messwerte von bis zu 1,81 % (m/m) auf
Mit der Thermowaage und dem Wärmestrom-Kalorimeter wurden Temperaturen bestimmt, welche das Ende der Wasserverdampfung markieren. Die Trocknung an der Grenze zu diesen Temperaturen ergab tendenziell höhere Massenverluste als im Trockenschrankverfahren. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass durch die Verwendung der Trockenschrankverfahren-Vorgaben nicht das gesamte Wasser detektiert wird.
Die Untersuchungen zur Genauigkeit des Mikrowellenresonanzverfahrens wurden am Beispiel der Weizenstärke mit der zugrunde liegenden Kalibrierung mit einer Korrelation von r = 0,998 und einer Reststandardabweichung von 0,235 % (m/m) durchgeführt. Der Arbeitsbereich lag zwischen 2,03 % (m/m) bis 14,77 % (m/m). Die Messwerte wurden unter Wiederholbedingungen gewonnen.
Die Variationskoeffizienten der Messpräzision und Methodenpräzision befanden sich über den gesamten untersuchten Wassergehalt-Bereich innerhalb der zulässigen Grenzen. In der Messpräzision wurde eine maximale Wiederholstandardabweichung von 0,060 % (m/m) beobachtet. Bei der Untersuchung der Methodenpräzion wurde eine maximale Wiederholstandardabweichung von 0,232 % (m/m) festgestellt. Das Mikrowellenresonanzverfahren kann sehr präzise Messwerte liefern
Die statistische Auswertung der Richtigkeit wurde mit dem Sollwert-t-Test durchgeführt. Über einen Feuchtebereich von 2,03 % (m/m) bis 14,77 % (m/m) wiesen, bei einer Wahrscheinlichkeit von 95 %, von den 8 der untersuchten Proben 7 einen signifikanten Unterschied zu den mittels Trockenschrank ermittelten Messwerten auf. Die größte festgestellte systematische Abweichung von 1,00 % (m/m) lag bei einer Referenzfeuchte von 2,03 % (m/m). Im Feuchte-Bereich von 4,81 % (m/m) bis 14,77 % lag die größte festgestellte systematische Messabweichung bei 0,51 % (m/m) vom Referenzwert