Crystallization under the influence of flotation: new synthesis routes for self-supported zeolite membranes
Solid State and Surface Chemistry, Material Synthesis
Final Report Abstract
Es kann festgehalten werden, dass die Herstellung selbsttragender Zeolithschichten für die Membrananwendung sowohl ausgehend vom industriellen Reststoff FR, als auch von hydrophoben kommerziellen Silikatquellen möglich ist. Neben dem nachhaltigkeitsrelevanten Recyclingaspekt industrieller Abfallprodukte, bietet vorwiegend das simple experimentelle Design zur Synthese dieser Schichten unter offenen isostatisch-isothermen Bedingungen entscheidende Vorteile für eine mögliche Herstellung in großtechnischem industriellem Maßstab. Es gelang die Synthese phasenreiner Zeolithe vom Typ SOD und LTA, die somit jeweils das erforderliche einförmige Porensystem für eine Membrananwendung während der Separation azeotroper Phasengemische bieten. Geeignete Synthesebedingungen zum Erhalt phasenreiner Produkte wurden systematisch experimentell erarbeitet, sind dokumentiert und ihre Reproduzierbarkeit wurde im Projektverlauf ebenfalls experimentell bestätigt. Verbesserungen der Membrandichte können durch einen zweistufigen Syntheseprozess unter Einsatz einer Primärmembran, oder durch Erhöhung des Feststoff:Flüssigkeits-Verhältnisses erreicht werden. Die Kristallisation in Schichtform ohne aufwändige Funktionalisierung eines Support-Materials ist an die Eigenschaften des Silikat-Precursors gebunden. Insbesondere der erforderliche Grad an Hydrophobizität der Silikatquelle stellt ein wichtiges Kriterium dar, weshalb initial unerwarteter Weise die Synthese unter Einsatz hydrophiler Silikatquellen nicht zum Erfolg führte.
Publications
- Synthesis and characterization of self supported SOD-LTA layers for membrane applications. Abstract zur 27. Jahrestagung der Deutsche Gesellschaft für 25.-28.03.2019, Leipzig. Z. Kristallogr. Suppl. 39 (2019) 88
I. Peschke, J.-Ch. Buhl
(See online at https://doi.org/10.1515/9783110657272) - On the Carbonate Formation in Thermally Stressed Hydroxysodalite - Some Facts to Notice for SOD Application in Separation Processes. Z. Anorg. Allg. Chem. 646 (2020) 1641-1649
I. Peschke, H. Hildebrand, R. Pioch, J. Ch. Buhl
(See online at https://doi.org/10.1002/zaac.202000051)
