Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Membranstruktur und -trennleistung bei der Auftrennung von Aromaten/Aliphaten-Mischungen mit hochvernetzten Copolyimidmembranen

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Die bei Raffinerieprozessen anfallenden Aromaten/AliphatenMischungen können bisher nur mit konventionellen destillativen Trennmethoden unter hohem Energie- und Kostenaufwand getrennt werden. Die billigeren und vor allem energiesparenden Membrantrennverfahren konnten für dieses Trennproblem bisher noch nicht eingesetzt werden, weil bei den meisten Membranpolymeren Quellungseffekte auftreten, die die Trennleistung erheblich beeinträchtigen. Durch eine geeignete Modifizierung der Polymerstruktur einerseits sowie eine Vernetzung der Polymere andererseits können diese unerwünschten Quellungserscheinungen beseitigt werden. Die Auswirkungen von Vernetzungsgrad bzw. verwendetem Vernetzungsagens auf die Trennleistung und die Durchlässigkeit eines Membranpolymers sind jedoch weitgehend unerforscht. Ziel des beantragten Vorhabens ist es deshalb, verschiedene Copolyimide mit einer unterschiedlichen Anzahl an funktionellen, d.h. vernetzbaren Gruppen zu synthetisieren. Die funktionellen Gruppen im Polymergerüst sollen chemisch vernetzt werden, um herauszufinden, welcher Grad der Vernetzung am effektivsten zur Reduktion der Quellung ist. Am Beispiel der Auftrennung von Benzol/Cyclohexan- und Toluol/Cyclohexan-Mischungen, bei denen starke Quellung mit allen bislang untersuchten, nichtvernetzten Membranpolymeren auftritt, sollen die Trenneigenschaften der systematisch variierten und unterschiedlich vernetzten Copolyimide erarbeitet werden, um grundlegende Erkenntnisse für den Einsatz von vernetzten Membranmaterialien zu erlangen.