Chemie

• Synthese, Konversion, Charakterisierung, Design kreislauffähigrt, i.e. nachhaltiger Materialien
• P- und As-haltige Stoffe  
• MACh-Verbindungen und Chalcogenide
  • Co3Sn2S2, Shandite und HAP-Konzept für Spintronic- und topologische Materialien 
  • Pyrite wie PtSnS als Halbleiter
  • Ternäre Skutterudite wie Ir2Sn3Te3 als Thermoelektrika   
• LiNiPO4 und Li-Olivine als Hochvolt-Elektrodenmaterialien für Li-Ionen-Akkus
• CNx-Materialien mit besonderen mechanischen Eigenschaften

Ressourcen

• Wasserstoff-Forschung (siehe auch:  Anwenderzentrum Material- und Umweltforschung (AMU))
• ForCycle-II-Projekt mit dem bifa Institut ( bifa Umweltinstitut) zur Metallstaub-Rückgewinnung bei bayerischen Gießereien ( Gießereien - Umweltpakt Bayern)
• Nitrat-Rückgewinnung
• Phosphat-Rückgewinnung
• Kritikalität, Strategie, Stoff-Kreisläufe, Digitalisierung

Materialien

• Ferromagnete: Co₃Sn₂S₂, Shandite
• Supraleiter: Parkerite
• E-Materialien: Li-Ionen-Akku
• Thermoelektrika
• Topologische Materialien

Modellierung & Digitalisierung 

• Ab initio DFT u.a. mit dem CRYSTAL-code  CRYSTAL - a computational tool for solid state chemistry and physics
• Bindung im Realraum mit ELF und Baders AIM
• Elektronisches Design 
• Struktur-Design und Vorhersage 
• Phasen-Stabilität
• Eigenschaften 
• Dynamik 

Umwelt & Gesundheit

• Medikamente in der Umwelt
• Dissipation 
• Kooperation mit WZU u.a. zu Aerosolforschung ( WZU - Wissenschaftszentrum Umwelt)
• Gesundheit & Prävention: ZIG - Zentrum für Interdisziplinäre Gesundheitsforschung 

Methoden

• HT-Festkörper-Synthese 
• Flüssigphasen-Synthesen, Konversionsreaktionen 
• XRD 
• Ab initio und DFT-Rechnungen, u.a. mit CRYSTAL17
• Elektrochemie 
• Ressourcen-Kritikalität und Strategie

ForCycle II-Projekt mit dem Bifa Umweltinstitut

Metallstaub-Fraktionen treten in vielen Bereichen der verarbeitenden Industrie auf. Die stark variierenden Zusammensetzungen und teilweise hohen Anteile kritischer Metalle erschweren eine kosteneffiziente Verwertung. Daher werden sie zunehmend zum „Problem-Staub“ für die bayerischen Gießereien und oftmals endet ein Großteil als Bergversatz auf Deponien. Das ist durch steigende Entsorgungskosten längst nicht mehr ein rein wirtschaftliches Problem, sondern belastet auch die bayerische Umwelt.Ziel des Projekts ist es, in Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie, praktische Wege zur Gewinnung, Aufbereitung und Verwertung für bayerische Gießereien zu entwickeln und zu realisieren, um so wichtige Ressourcen für die bayerische Wirtschaft im Stoffkreislauf verfügbar zu halten. Dies steigert die Ressourceneffizienz in Schlüsselbranchen der bayerischen Wirtschaft, sichert bisher verlorene Ressourcen, schont die Umwelt und erhöht die Wirtschaftlichkeit. Das Projekt läuft bis Ende Juni 2022.

  Nitratprojekt

Durch landwirtschaftliche Düngung mit Wirtschaftsdünger und Fermentationsrückständen gelangt immer mehr Nitrat in die Böden und in das Grundwasser. Nitrat führt zu einer Vielzahl an Umweltproblemen und ist für die Gesundheit der Menschen bedenklich. Da das Trinkwasser in Deutschland hauptsächlich aus dem Grundwasser gewonnen wird, ist vor allen der Austrag in das Grundwasser bedeutsam. Um die Aufbringung von Nitrat und die damit verbundenen Folgen zu minimieren, befasst sich das Projekt mit der Aufbereitung von Fermentationsrückständen aus Vergärungsanlagen.