Nanoskalige Kohlenstoff-Membranen für Trennaufgaben zur Umsetzung einer schadstofffreien Ressourceneffizien
Das Gesamtziel des Vorhabens ist der Nachweis, dass nanoskalige Kohlenstoffmembranen für Trennaufgaben mit kondensierbaren Komponenten unter chemisch sehr anspruchsvollen Bedingungen für industrielle Anwendungen verwendbar sind. Dies ist integraler Bestandteil der Entwicklung von Materialinnovationen für eine schadstofffreie Umwelt und der Steigerung der Ressourceneffizienz in der industriellen Anwendung zur Reduktion von Emissionen.
Aus der Literatur ist im Labormaßstab hinlänglich bekannt, dass nanoskalige Kohlenstoffmembranen stofftrennende Eigenschaften, insbesondere bei kondensierbaren Komponenten aufweisen. Da viele dieser Trennaufgaben in der industriellen Praxis unter aggressiven Bedingungen (z.B. hohe Temperaturen, hohem Druck, Anwesenheit von korrosiven Komponenten oder aggressiven Lösungsmitteln) durchgeführt werden, müssen die zu verwendenden Komponenten eine entsprechende chemische und thermische Beständigkeit aufweisen. Dies ist bei kommerziell verfügbaren Membranen derzeit nicht oder nur sehr eingeschränkt der Fall. Die außergewöhnliche chemische und thermische Beständigkeit verschiedener Kohlenstoffmodifikationen unter solchen Bedingungen legt eine Eignung als Membran nahe, setzt allerdings auch eine unter diesen Bedingungen stabile Trägerstruktur voraus. Das Gesamtziel wird über mehrere Teilziele erreicht, die die verschiedenen Aspekte entlang der ganzen Wertschöpfungskette abdecken. Dazu gehören die Entwicklung der Träger, das Aufbringen der trennaktiven Membranschicht, die Optimierung der Verfahrensparameter für die Membrananwendung sowie die Bewertung der industriellen Umsetzbarkeit.
