Prozess der Nanofiltrationsmembrantechnologie und Charakterisierung von Nanofiltrationsmembranen

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Chemie - Materialchemie, Werkstoffchemie, Note: 1,0, Technische Universität Graz, Veranstaltung: Technische Chemie, Sprache: Deutsch, Abstract: 1. EinleitungMembranverfahren finden heute in unterschiedlichsten Bereichen der Industrie Anwendung.Eine Membran ist definiert als "selektive Barriere zwischen zwei Phasen".Membranen können nach der Art ihrer Herstellung, der Porosität und dem verwendetenMaterial eingeteilt werden. Daher teilt man sie grob in biologische und synthetischeMembranen ein. Der Stofftransport durch eine Membran kann aktiv oder passiv erfolgen unddurch Druck-, Konzentrations- oder Temperaturdifferenz angetrieben werden [1].Die Nanofiltration stellt einen Teilbereich der Membrantechnik dar. Nanofiltration wird imeinfachsten Fall als "Prozess zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose" beschrieben [2].Die IUPAC empfahl 1996 in der "Terminology for membranes and membrane processes" fürdie Nanofiltration folgende Definition: "pressure-driven membrane-based separation processin which particles and dissolved molecules smaller than about 2 nm are rejected". [3]Zielsetzung dieser Arbeit ist es, einen Überblick über die gängigen Technologien undBeispiele für Anwendungen der Nanofiltration zu geben. Außerdem sollen einige Methodenzur Membrancharakterisierung in Theorie und Praxis erläutert werden.Im theoretischen Teil der Arbeit wird ein Materialienüberblick überNanofiltrationsmembranen gegeben, gefolgt von einem Kapitel zur Membransynthese. ImFolgenden werden praktische Anwendungen der Nanofiltration präsentiert. Ein wichtigesThema in der Membranforschung ist die Leistungscharakterisierung und dieOberflächencharakterisierung von Nanofiltrationsmembranen.Ein praktisches Problem bei allen Filtrationsprozessen ist die Leistungsabnahme derMembran mit der Zeit, das wird als "Fouling" bezeichnet. Optimale Fouling-Eigenschaftenwerden durch spezielle Konstruktion von Membranmodulen und Auswahl geeigneterMembranmaterialien für einen Filtrationsprozess erreicht. Nach der Membran selbst, ist dasMembranmodul in jedem Membranprozess die nächste größere Organisationseinheit. Impraktischen Teil der Arbeit wurde ein Membranmessstand zur Prozesssimulation gebaut, zweiNanofiltrationsmembranen wurden mittels Kontaktwinkelmessungen charakterisiert undZetapotentialmessungen der Membranoberflächen durchgeführt. Weiters wurdenelektronenmikroskopische Aufnahmen des Membranmaterials gemacht.