Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen
Organisation: Professur
Organisationsprofil
FORSCHUNG UND LEHRE
Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen
Wir forschen und lehren in den Themenfeldern nachhaltige Chemie und nachhaltige Pharmazie.
Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen wie z.B. soziale und ökonomische Aspekte im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen und Produkten. Dies reicht von der Rohstoffgewinnung, über die Nutzung bis zu ihrem Verbleib nach der Nutzung. Auch die mit ihrer Gewinnung und Nutzung verbundenen Stoffströme sind für uns von Interesse. Neben experimentellen Arbeiten und Modellierungen erarbeiten wir auch Konzepte wie z.B. Benign by Design intendierte Dissipation.
Wir forschen im inter- und transdisziplinären Umfeld innerhalb der Fakultät für Nachhaltigkeit mit nationalen und internationalen Kooperationen.
Themen
Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen - von Rohstofffragen über die Synthese, die Nutzung bis zu Verbleib von chemischen Stoffen und Produkten nach ihrer Nutzung. Neben den chemischen Stoffen und Produkten als solchen sind auch die mit ihnen verbundenen Stoffströme für uns von Interesse, insbesondere bei den sogenannten strategischen Ressourcen (z.B. Phosphat, Seltene Erden).
Wir untersuchen den Eintrag (z.B. Identifizierung relevanter Quellen) in die und die Verbreitung sowie das Verhalten (z.B. Ausbreitung, biologischer und photochemischer Abbau) von chemischen Stoffen in der aquatischen Umwelt im Sinne einer nachhaltigen Wasserwirtschaft. Daher sind wir auch sehr an der Erfassung ihrer Wirkung interessiert (z.B. Gentoxizität, Mutagenität und Bakterientoxizität). Derzeit stehen vor allem Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel, Textilhilfsmittel und Nanopartikel im Zentrum unserer Arbeiten.
Leistungsangebot
Prüfung der Abbaubarkeit von Chemikalien und Arzneimitteln
u.a. nach OECD/DIN/ISO
- Closed Bottle-Test (OECD 301 D)
- manometrischer Respirationstest (OECD 301 F)
- Zahn-Wellens-Test (OECD 302 B)
- Kläranlagensimulationstest (OECD 303 A)
- Water Sediment Test
- Prüfung auf anaerobe Abbaubarkeit (in Anlehnung an DIN EN ISO 117341)
- photochemischer Abbau
- photokatalytischer Abbau
- Elektrokoagulation
- u.a.
Toxizität
Akute und chronische Toxizität in Bakterien:
- Leuchtbakterienhemmtest mit Vibrio fischeri (30min und 20h)
- Wachstumshemmtest (Gram negativ) mit Pseudomonas putida (16h) und Vibrio fischeri (20h)
- Wachstumshemmtest (Gram positiv) mit Enteroccus faecalis
Genotoxizität
- Ames-Test mit Salmonella typhimurium TA 98/TA 100
- Umu-Test mit Salmonella typhimurium TA 1535/ psK 1002
- Mikronukleus-Test mit CHO-Zellen, mittels FACS-Analyse
- Green Screen-Assay mit TK6-Zellen
Chemieinformatik
Struktureigenschaftsbeziehungen
- Berechnung physikalisch chemischer Eigenschaften von Molekülen
- Berechnung diverser quantenchemischer Parameter von Molekülen
- Berechnung von Toxizität und Mutagenität
- Berechnung der biologischen Abbaubarkeit
- Berechnung von Metaboliten (Säuger, Bakterien)
- gezieltes Design von Chemikalien und Arzneimitteln
- Unterstützung bei Einkaufsentscheidungen
- Produktoptimierung
- REACH
Stofftransportmodellierung und Bewertung
- Raum-zeitliche Analyse von Abfluss und Wasserqualität
- (R-Statistics, SigmaPlot, ArcGIS)
- Bewertung der Gewässergüte anhand Wasserqualitäts- und Quantitätsindizes (WQI, WQQI, WAI)
- Wasserqualitätsmodellierung in Seen und Reservoirs in 1D, 2D und 3D
- (LAC, MOHID Water, Ce-qual)
- Einzugsgebietsmodellierung von Hydrologie, Erosion & Sedimenttransport, Phosphoraustrag, Pestizid- und Transformationsproduktaustrag (ZIN-Sed, MOHID Land, Speichermodelle)
- Gerinnemodellierung von Wasser, Sediment, Phosphor, Pestiziden und Transformationsprodukten (ZIN-Sed, MOHID Stream)
- Szenariomodellierung und -bewertung
- Systemanalyse und Managementbewertung
- Integriertes Wasserressourcenmanagement
Analytik
- Flüssigchromatographie in Kopplung mit einem Ionenfallenmassenspektrometer
- HPLC mit UV und Fluoreszenzdetektion
- Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometer
- Ionenchromatographie
- Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Studying the fate of the drug Chlorprothixene and its photo transformation products in the aquatic environment: Identification, assessment and priority setting by application of a combination of experiments and various in silico assessments
Khaleel, N. D. H., Mahmoud, W. M. M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 01.02.2019, in: Water Research. 149, S. 467-476 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Sustainable chemistry and the international sustainable chemistry collaborative centre ISC 3
Elschami, M., Kümmerer, K. & Schneidewind, U., 01.01.2018, in: GAIA. 27, 2, S. 247-249 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Synthesis of Room-Temperature Ionic Liquids with the Weakly Coordinating [Al(ORF)(4)](-) Anion (R-F = C(H)(CF3)(2)) and the Determination of Their Principal Physical Properties
Bulut, S., Klose, P., Huang, M-M., Weingartner, H., Dyson, P. J., Laurenczy, G., Friedrich, C., Menz, J., Kummerer, K. & Krossing, I., 22.11.2010, in: Chemistry - A European Journal. 16, 44, S. 13139-13154 16 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Synthesis, self-assembly, bacterial and fungal toxicity, and preliminary biodegradation studies of a series of L-phenylalanine-derived surface-active ionic liquids
Kapitanov, I. V., Jordan, A., Karpichev, Y., Spulak, M., Perez, L., Kellett, A., Kümmerer, K. & Gathergood, N., 07.04.2019, in: Green Chemistry . 21, 7, S. 1777-1794 18 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Targeted metabolomics of pellicle and saliva in children with different caries activity
Schulz, A., Lang, R., Behr, J., Hertel, S., Reich, M., Kümmerer, K., Hannig, M., Hannig, C. & Hofmann, T., 01.12.2020, in: Scientific Reports. 10, 1, 11 S., 697.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Temporal dynamics and ecotoxicological risk assessment of personal care products, phthalate ester plasticizers, and organophosphorus flame retardants in water from Lake Victoria, Uganda
Nantaba, F., Palm, W. U., Wasswa, J., Bouwman, H., Kylin, H. & Kümmerer, K., 01.01.2021, in: Chemosphere. 262, 11 S., 127716.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Temporal variations of perfluoroalkyl substances and polybrominated diphenyl ethers in alpine snow
Kirchgeorg, T., Dreyer, A., Gabrieli, J., Kehrwald, N., Sigl, M., Schwikowski, M., Boutron, C., Gambaro, A., Barbante, C. & Ebinghaus, R., 01.07.2013, in: Environmental Pollution. 178, S. 367-374 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Tetrabutylammonium prolinate-based ionic liquids: A combined asymmetric catalysis, antimicrobial toxicity and biodegradation assessment
Ferlin, N., Courty, M., Van Nhien, A. N., Gatard, S., Pour, M., Quilty, B., Ghavre, M., Haiß, A., Kümmerer, K., Gathergood, N. & Bouquillon, S., 28.12.2013, in: RSC Advances. 3, 48, S. 26241-26251 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The 3 rd green & sustainable chemistry conference successfully brings together scientists and innovators from all over the world to discuss sustainable chemistry
Elschami, M. & Bazzanella, A., 02.2019, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 15, S. 115-117 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The bispecific SDF1-GPVI fusion protein preserves myocardial function after transient ischemia in mice.
Ziegler, M., Elvers, M., Baumer, Y., Leder, C., Ochmann, C., Schönberger, T., Jürgens, T., Geisler, T., Schlosshauer, B., Lunov, O., Engelhardt, S., Simmet, T. & Gawaz, M., 07.02.2012, in: Circulation. 125, 5, S. 685-696 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The effect of storage medium on the elution of monomers from composite materials
Polydorou, O., Huberty, C., Wolkewitz, M., Bolek, R., Hellwig, E. & Kümmerer, K., 27.01.2012, in: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 100B, 1, S. 68-74 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The lipid composition of the in situ pellicle
Reich, M., Hannig, C., Hannig, M., Kümmerer, K. & Kensche, A., 01.10.2022, in: Archives of Oral Biology. 142, 105493.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The necessity of disinfected toilet brushes - information policy of companies on disinfectants in private homes
Wieck, S., 23.01.2015, in: Environmental Sciences Europe. 27, 1, 9 S., 3.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The recombinant bifunctional protein αCD133–GPVI promotes repair of the infarcted myocardium in mice
Baumer, Y., Leder, C., Ziegler, M., Schönberger, T., Ochmann, C., Perk, A., Degen, H., Schmid-Horch, B., Elvers, M., Münch, G., Ungerer, M., Schlosshauer, B. & Gawaz, M., 06.2012, in: Journal of Thrombosis and Haemostasis . 10, 6, S. 1152-1164 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The role of irradiation source setups and indirect phototransformation: Kinetic aspects and the formation of transformation products of weakly sunlight-absorbing pesticides
Hensen, B., Olsson, O. & Kümmerer, K., 10.12.2019, in: Science of the Total Environment. 695, 133808.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The significance of different health institutions and their respective contributions of active pharmaceutical ingredients to wastewater
Herrmann, M., Olsson, O., Fiehn, R., Herrel, M. & Kümmerer, K., 01.12.2015, in: Environmental international. 85, S. 61-76 16 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The use of a monolithic column to improve the simultaneous determination of caffeine, paracetamol, pseudoephedrine, aspirin, dextromethorphan, chlorpheniramine in pharmaceutical formulations by HPLC-A comparison with a conventional reversed-phase silica-based column
Hadad, G. M. & Mahmoud, W. M. M., 01.12.2011, in: Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies. 34, 20, S. 2516–2532 17 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Toward Application and Implementation of in Silico Tools and Workflows within Benign by Design Approaches
Lorenz, S., Amsel, A. K., Puhlmann, N., Reich, M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 20.09.2021, in: ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 9, 37, S. 12461-12475 15 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Towards a more sustainable metal use – Lessons learned from national strategy documents
Weiser, A., Bickel, M., Kümmerer, K. & Lang, D. J., 01.10.2020, in: Resources Policy. 68, 12 S., 101770.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Towards greener and sustainable ionic liquids using naturally occurring and nature-inspired pyridinium structures
Suk, M. & Kümmerer, K., 07.01.2023, in: Green Chemistry . 25, 1, S. 365-374 10 S., 25.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet