Impedanz- und elektroakustische Spektroskopie an keramischen Ultra- und Nanofiltrationsmembranen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Mikolajick, seit 2/2007
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5425237

Ultra- und Nanofiltrationsprozesse werden durch verschiedene geometrische und elektrische Parameter der verwendeten Membranen bestimmt. Bisher dominieren Charakterisierungsmethoden, die Struktur und Ladung der gesamten Mehrschichtmembran wiedergeben und diese oftmals dabei mechanisch zerstören. Um die einzelnen Membranschichten separat und zerstörungsfrei zu charakterisieren, bietet sich die Methode der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) an, um sowohl geometrische (wie Porengröße, Porosität und Schichtdicke) als auch elektrische Eigenschaften (wie Membranladung, Leitfähigkeit und Dielektrizität) zu erfassen. Die Membranladung soll zusätzlich durch eine neuentwickelte Methode der elektroakustischen Spektroskopie (EAS) charakterisiert werden. Die EIS- und EAS-Messungen sollen an keramischen Ultra- und Nanofiltrationsmembranen in unterschiedlichen Elektrolytlösungen erfolgen. Dadurch erhält man Parameter, die mit anderen Messmethoden nicht zugänglich sind. Die Ergebnisse sollen mit denen herkömmlicher Methoden zur Strukturaufklärung bzw. elektrischen Charakterisierung verglichen werden. Die EIS- und EAS- Verfahren sind besonders zur Charakterisierung von kleineren Poren und stark geladenen Porenwänden bzw. von heterogenen Systemen geeignet, wie sie nanoporöse Mehrschichtmembranen mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften darstellen. Es handelt sich bei EIS und EAS um einfache, schnelle und vor allem zerstörungsfreie Messverfahren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Reinhard Herbig
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Pal Arki, bis 2/2007