Smart Membranes
Membranbehandlungsverfahren

Funktionale nanoporöse Membranen zur selektiven Entfernung von Mikroverunreinigungen in der Wasserwiederverwendung

Nanoporöse Hybridmembranen mit funktionellen Trennschichten stellen eine vielversprechende Neuentwicklung zur Erhöhung der Membranselektivität bestimmter Substanzen dar (Andrieu-Brunsen et al. 2015). Durch die Anpassung der Funktionalisierung der Grenzschichten (Ladezustand, Hydrophilie), z.B. durch pH-abhängige zwitterionische Polymere, kann die Permeation in Membranporen verhindert oder beschleunigt werden. Dies ist für ein nachhaltiges Wassermanagement im Rahmen zukünftiger Smart Industry Konzepte von großer Bedeutung. Die Funktionalität und Beständigkeit solcher Grenzflächenschichten unter anwendungsbezogenen Prüfbedingungen in Bezug auf Druck, pH-Wert, Querstrom, Durchlässigkeit und Vorhandensein anderer Inhaltsstoffe ist jedoch noch nicht bekannt. Die Interdisziplinäre Zusammenarbeit der Arbeitsgebiete „Smart Membranes“ und „Abwassertechnik“ erforscht die Grundlagen der Herstellung funktionalisierter nanoporöser Trennschichten auf makroporösen Substraten und deren Verhalten bei der Crossflow-Filtration von Mikroschadstofflösungen und Abwasser. Permeabilität und Selektivität werden durch wiederholte Iteration optimiert und mit einer handelsüblichen polymeren NF-Membran als Benchmark verglichen.