Entwicklung und Charakterisierung von Zeolith/Edelstahl-Verbundmembranen für Stofftrennung und Reaktionsführung

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Zeolithmembranen wiesen ein großes Anwendungspotential für die Trennung von Gas- und Flüssigkeitsgemischen und für den Einsatz in Membranreaktoren auf. Zeolith-A-Membranen für die pervaporative Lösungsmitteltrocknung wurden als erster Zeolithmembrantyp vor kurzem kommerzialisiert. Um hohe Flussraten und Trennselektivitäten bei ausreichender mechanischer Stabilität zu erzielen, sind dünne, defektfreie Zeolithschichten auf porösen Trägern erforderlich. Sintermetalle bieten dabei gegenüber keramischen Trägern den Vorteil einer einfacheren Modulgestaltung. Im ersten Bewilligungszeitraum wurden große Fortschritte bei der reproduzierbaren Herstellung fehlstellenarmer dünner Silikalith-1/Edelstahl-Verbundmembranen auf scheibenförmige Substraten erzielt. Darauf aufbauend soll die Präparation nun einerseits auf andere Zeolithtypen erweitert und andererseits auf rohrförmige Träger übertragen werden (größere Membranfläche, einfachere Modulgestaltung). Zudem soll die Kombination einer Membran mit einem heterogenen Katalysator in unterschiedlichen Membranreaktorkonfigurationen am Beispiel der Xylolisomerisierung detailliert untersucht werden.