Zeolith- und Kohlenstoffmembranen

Gruppe

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Verschiedene Zeolith- und Kohlenstoffmembranen: außenbeschichtete Kohlenstoffmembranen (vorn), Zeolith- und CNT-beschichtete Pulver (links), beschichtete Flachmembranen (rechts), innenbeschichtete Kohlenstoff-, Palladium- und CNT-Membranen auf Einkanalgeometrien sowie Kohlenstoffmembran auf einer Mehrkanalgeometrie (hinten).

Die Synthese und Charakterisierung verschiedenster Zeolith- und Kohlenstoffmaterialien für Membrananwendungen in der Gas- und Flüssigphasenseparation sind ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe »Zeolith- und Kohlenstoffmembranen«. Im Rahmen der Membranentwicklung werden Zeolith- und Kohlenstoffmaterialien in Form dünner Schichten auf keramische Substrate aufgebracht. Durch die Auswahl spezifischer Prozessparameter in der Herstellung oder eine nachträgliche Funktionalisierung lassen sich für die jeweilige Anwendung maßgeschneiderte Membraneigenschaften generieren. Ein junges Forschungsfeld der Arbeitsgruppe ist die Entwicklung von Metallmembranen für die Abtrennung von Wasserstoff.

Neben dem Einsatz in der Gas- und Flüssigphasenseparation können Membranen auch für die Effizienzsteigerung von chemischen Stoffsynthesen genutzt werden. Hierfür werden Zeolith- und Kohlenstoffmembranen mit Katalysatoren kombiniert und zu Membranreaktoren aufgebaut.

In Kooperation mit weiteren Arbeitsgruppen am Fraunhofer IKTS kann die Membranfertigung auf industriell relevante Maßstäbe skaliert werden. Darüber hinaus bestehen ebenso Kompetenzen in der Anlagen- und Prozessauslegung – vom Labormaßstab bis hin zu komplexen Prozessketten.

Weitere Forschungsaktivitäten umfassen die Synthese von Pulvermaterialien, die beispielsweise als Katalysatoren, Füllmaterialien in Mixed-Matrix-Membranen und Kompositen oder als Wärmespeicher eingesetzt werden können.

Leistungsangebot

 

  • Synthese und Charakterisierung von Zeolith- und Kohlenstoffmaterialien
  • Entwicklung und Musterfertigung von Zeolith-, Kohlenstoff- und Metallmembranen für kundenspezifische Anwendungen in Flüssigfiltration, Pervaporation, Dampfpermeation und Gastrennung
  • Konzipierung und Ausstattung von Pilotanlagen

Thema

Kohlenstoffmembranen

Thema

Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) und Graphen

Thema

Zeolithmembranen und Zeolithpulver

Thema

Polymerabgeleitete Membranen (PDC)

Thema

Metallmembranen

Projekt

Öffentlich geförderte Projekte