Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Adsorptiv und Adsorbens bei der Adsorption aus der Gasphase durch simultane Adsorptionsvolumetrie und -kalorimetrie

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dieter Bathen
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411774269

Die Auslegung von Adsorptionsprozessen erfordert neben Daten zur Gleichgewichtsbeladung (Adsorptionsisothermen) eine möglichst genaue Kenntnis der kalorischen Effekte bei der Adsorption. Aus wissenschaftlicher Sicht ist dabei vor allem die energetische Charakterisierung von molekularen Adsorptionsprozessen, d.h. die Bestimmung der Adsorptionsmechanismen von großem Interesse. Dies umfasst sowohl die Wechselwirkungen zwischen Feststoff-Oberfläche und adsorbierten Molekülen als auch die Wechselwirkungen zwischen den Molekülen in der adsorbierten Phase.Ziel dieses Vorhabens ist es, auf der Basis von umfangreichen simultanen Messungen der Adsorptionskapazität und der beladungsabhängigen Adsorptionsenthalpie die Art und Stärke dieser Wechselwirkungen und die Mechanismen bei der Adsorption aus der Gasphase quantitativ zu beschreiben und zu modellieren. Dazu werden Adsorbentien und Adsorptive in sehr systematischer Weise variiert. Damit können den verschiedenen Wechselwirkungen energetische Beiträge zugeordnet und letztlich eine mathematische Modellierung der Adsorptionsenthalpie verschiedener Stoffsysteme entwickelt werden. Zudem soll der Temperatureinfluss auf die Adsorptionsenthalpie erstmals an einem Stoffsystem systematisch untersucht werden. Zur Durchführung der Messungen wurde ein neuartiges Sensorgaskalorimeter entwickelt, das auf einer Kopplung von volumetrischer Messung des Adsorptionsgleichgewichtes und kalorimetrischer Messung der Adsorptionsenthalpie beruht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen