Electro-conductive porous materials (membranes) for electrosorption / -desorption of natural organic matter from water

用于电吸附/解吸水中天然有机物的导电多孔材料（膜）

• 批准号: 262559207
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Mathias Ernst
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Wasserressourcen und Wasserversorgung B-11
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 资助国家: 德国
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/262559207?language=en
• 关键词: Electro; conductive; porous; materials; membranes

Das Projekt fokussiert auf die grundlegenden Wechselwirkungen von gelösten organischen Wasserinhaltsstoffen (Natural Organic Matter, NOM) in natürlichen Süßwässern mit elektrisch geladenen, porösen Membranoberflächen. Die entstehenden Erkenntnisse können die Entwicklung neuer, elektro-basierter Verfahren in der Trinkwasseraufbereitung voranbringen. Im Projekt werden leitende, poröse Membranen (Mikro- und Ultrafiltation) hergestellt, modifiziert und unter extern angesteuerten elektrischen Potentialen auf ihr NOM Adsorptions- und NOM Desorptionsverhalten in der Dead-End Filtration hin untersucht. Die eingesetzten Membranen bestehen aus unterschiedlichen Polymeren (Polyamid, Polyvinylpyridine, Polyacrynitril). Sie werden funktionalisiert bzw. in einem nachgelagerten Schritt metallbeschichtet, so dass die jeweilige Membranoberfläche (Feed- und Filtratseite) elektrisch leitfähig wird. Die entsprechende Duplex-Beschichtung erlaubt die Kontrolle des Vorzeichens sowie der Ladung und ermöglicht gleichzeitig das rasche Umschalten zwischen anodischen und kathodischen Elektroden-Potentialen. Untersucht werden DOC Sorptionskinetik, Selektivität und spezifische Kohlenstoff-Beladung für unterschiedliche NOM Fraktionen als Funktion der Membranmaterialeigenschaften, der Membrangeometrie, des angelegten Potentials, der vorliegenden Wassermatrix sowie der Betriebsparameter der Filtration. Neben dem NOM-Elektrosorptionsverhalten sowie der Ionenadsorptionskonkurrenz wird das spezifische NOM Desorptionsverhalten in Hinblick auf eine schnelle Membranregeneration während der Rückspülung untersucht. Desorptionsexperimente mit NOM-Standards und realen Süßwasserproben, die u.a. Huminstoffe, Fulvinsäuren sowie natürliche, aquatische NOM Anteile enthalten, werden bei unterschiedlichen Elektrodenpotentialen und Membranrückspülflüssen durchgeführt. Dabei kann die Membran während der Rückspülung durch elektrostatische Kontrolle und ohne den Einsatz von Neutralsalzen regenerieren werden. Parallel zur Charakterisierung der Materialeigenschaften und der laborbasierten Bestimmung der NOM Elektrosorptions- / -desorptionsraten, werden Pilotanlagenversuche für kontinuierliche Messungen durchgeführt. Die in Batch- und langfristigen Konti-Versuchen gewonnen Daten werden analysiert und die zentralen Einflussgrößen gehen in ein Computermodell ein, um auf diese Weise, eine modellbasierte Variation der Prozessrandbedingungen durchführen zu können. Über die theoretischen und experimentellen Arbeiten hinaus, soll das Projekt das Thema „elektrisch leitfähige Membransysteme in der Wasseraufbereitung“ durch den wissenschaftlichen Austausch mit einem Partner aus Übersee voranbringen.

在自然有机物质(天然有机物，NOM)的基础上，我们将在自然环境中使用天然有机物质(天然有机物，名称)。在Trinkwasseraufbereitung Voranbringen的Elektrtro-basierter Verfahren的Elektrtro-basierter Verfahren in der Trinkwasseraufbereitung voranbringen。我的计划是，从根本上说，这是一种新的、更广泛的、更高层次的技术。不含地衣聚合物(聚酰胺、聚乙烯吡啶、聚丙烯腈)。这是一件非常重要的事情，因此，我们必须把所有的东西都放在首饰上。在拉东和拉东的两种情况下，两种方式都是正确的。在膜过滤的基础上，选择和规范了膜材料的功能，膜的性能，膜的性能和过滤的参数。[中英文摘要]在Hinblick auf eine Schnelle Membra再生过程中，Sowie和Ionenenen的吸附将会发生变化。《美国理工学院的标准和现实》、《水族馆》、《ElektrodenPotalen and Membrrück SPülflüssen》。在静电控制和中性点再生的过程中，我们看到了一种新的膜。材料的特性与实验室的电吸附-/-解吸是平行的，它们是相互作用的。在一批和一批的语言中，我们分析了这些数据和数据，并分析了它们在计算机建模过程中的变化。从理论和实验上看，我们的合作伙伴并不是我们的合作伙伴，而是合作伙伴。