LbL-Modifikation von UF-Kapillarmembranen

 

Finanzierung:TUHH
Laufzeit:01.02.2017 - 31.01.2021

Projektleitung / Projektbearbeitung:

Prof. Dr.-Ing. M. Ernst / S. Dillman, M.Sc.

Problemstellung:

Kommerzielle Ultrafiltrationsmembranen mit einem Porendurchmesser von 10-20 nm sind i.d.R. nicht geeignet, gelöste Wasserinhaltsstoffe in höherem Maße zurückzuhalten. Mit der Oberflächenmodifikation durch die Layer-by-Layer (LbL) Technik besteht die Möglichkeit, die Trenneigenschaften entsprechender Membranen so zu verändern, dass gewisse Rückhalte für gelöste Wasserinhaltsstoffe wie Sulfat, Härte bzw. gelöste Organik umsetzbar sind, die gegenwärtig nur durch relativ energie-intensive bzw. umweltkritische Verfahren wie Ionenaustausch, Umkehrosmose oder Nanofiltration möglich sind.
Die Prozessbedingungen der LbL-Modifikation sind für die resultierende Membran entscheidend. Parameter wie die Anzahl der Doppelschichten, Molekulargewichte der Polyelektrolyte, Temperatur, Druck, pH-Wert oder Ionenstärke während der Beschichtung beeinflussen maßgeblich die Trenneigenschaften der beschichteten Membran.

 

Vorgehensweise:

Ziel des Projektes ist es, die Prozessbedingungen während der LbL-Beschichtung einer UF-Kapillarmembran zu untersuchen und die Trenneigenschaften der Membran zu optimieren. In einem Laborfiltrationsstand werden dazu neben der Permeabilität und den Rückhalteeigenschaften auch die Stabilität der Beschichtung und die Rückspülbarkeit geprüft. Die Untersuchung der beschichteten Membran mittels Elektronenmikroskopie sowie die Bestimmung des Zeta-Potentials sollen zusätzlich Aufschluss über die Schichtstruktur geben.