Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
REM-Aufnahmen von synthetisierten Zeolithen: (a) Faujasit, (b) ZSM-5, (c) SAPO-34 und (d) Chabasit.
REM-Aufnahme der Bruchfläche einer Chabasit-Zeolithmembran mit einer mittleren Schichtdicke von 5 µm (links) und einer SAPO-34-Zeolithmembran mit einer mittleren Schichtdicke von 18 µm (rechts).
Gemischgasmessung an einer SAPO-34-Membran zur Trennung von CO2/CH4. Es konnten CO2-Konzentrationen im Permeat bei 2,55 bar von 93,5 % und bei 6,05 bar von 94,5 % erreicht werden.
Am Fraunhofer IKTS werden Zeolithe in Pulverform oder als Schichten für den Einsatz als Membranen synthetisiert und charakterisiert. Zeolithmembranen lassen sich beispielsweise für eine energie- und ressourcenschonende Gastrennung einsetzen. Die Größe der Gasmoleküle liegt dabei unterhalb 1 nm, was besondere Anforderungen an die Membranschicht stellt. Sie sollte frei von Defekten sein und eine hohe Permeanz bei gleichzeitig hoher Permselektivität aufweisen. Die Separation der zu trennenden Komponenten kann durch Molekularsiebverhalten und/oder Adsorptionseffekte erfolgen. Insbesondere die hohe spezifische Oberfläche macht Zeolithe darüber hinaus auch für den Einsatz in Katalyseprozessen oder in Wärmespeichern interessant.
Leistungsangebot
- Synthese von Zeolithmaterialien mittels konventioneller Methoden oder Mikrowellentechnik
- Charakterisierung von Zeolithmaterialien (IR- und Raman-Spektroskopie, Mikroskopie, thermische Analyse, N2-Sorption)
- Physikalische und chemische Funktionalisierung von Zeolithen
- Beschichtung von keramischen Trägern mit Zeolithmembranen
- Konzeptentwicklung für Skalierung und Anlagenauslegung
- Membrancharakterisierung hinsichtlich Gastrennung (Einzel- und Gemischgasmessungen), Pervaporation, Dampfpermeation und Porengrößenbestimmung
- Forschung und Entwicklung von Lösungen für kundenspezifische Trennaufgaben