Bachelorarbeit/Masterarbeit Entwicklung eines kinetischen Monte-Carlo-Modells zur Parameteroptimierung eines Photokatalysereaktors

Stellen-ID: 2026-02-MaAr

Beschreibung

Geplant ist die Entwicklung eines optimierten Photokatalysereaktors für die weitergehende Abwasserreinigung unter realen Einsatzbedingungen. Ziel ist die experimentelle Bewertung des Reaktors mit realer Abwassermatrix sowie die Entwicklung eines Monte-Carlo-basierten kinetischen Modells zur Beschreibung photokatalytischer Abbauprozesse.

Ziel der Masterarbeit

• Entwicklung eines kinetischen Monte-Carlo-Modells zur statistischen Beschreibung von Konzentrations- und Zustandsänderungen im Photokatalysereaktor
• Prüfung geeigneter Monte-Carlo-Ansätze, z. B. kinetic Monte Carlo und Reaction-Ensemble-Monte-Carlo, zur Abbildung substanz- und parameterabhängiger Abbauwahrscheinlichkeiten
• Durchführung systematischer Simulationen zur Untersuchung des Parameterraums
• Sensitivitätsanalyse zur Identifikation der Parameter mit dem größten Einfluss auf die Reaktorleistung
• Ableitung geeigneter Betriebsbereiche und idealer Prozessparameter für den Photokatalysereaktor auf Grundlage der Simulationsergebnisse

Voraussetzungen

• Studienhintergrund: Bachelor- oder Masterstudium in Physik, technischer Physik oder artverwandten Fachrichtungen
• Kenntnisse: statistische Methoden, Monte-Carlo-Simulation, grundlegendes Verständnis der Photokatalyse
• Praktische Fähigkeiten: sicherer Umgang mit Python, C und/oder C++
• Kompetenzen: Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise, analytisches Denken, Interesse an nachhaltigen Technologien