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Polymere Membranwerkstoffe

Membranen aus synthetischen Polymeren werden häufig für Trennprozesse in medizinischen und technischen Anwendungen eingesetzt. Hauptanwendungsgebiete sind z. B. Hämodialyse, Trinkwasser- und Abwasseraufbereitung, Getränke- und Lebensmittelindustrie (Klärfiltration, Sterilfiltration) oder Pharmaindustrie (Sterilfiltration). Hierbei haben sich die Mikro-, Ultra- und Nanofiltration sowie die Umkehrosmose als energieeffiziente Trenntechniken etabliert.

Eine Herausforderung in der Membrantechnik stellt trotz weltweiter Forschungsaktivitäten das Fouling dar, das zu einer Minderung der Membranleistung mit zunehmender Betriebsdauer führt.

Die Forderung nach nachhaltiger Energieversorgung und die Vorteile gegenüber konventionellen Energieerzeugungssysteme (z. B. Verbrennungsmotoren), haben Brennstoffzellen und Li-Ionenbatterien in den letzten Jahrzehnten große Aufmerksamkeit erhalten. Der größte Nachteil der heutigen Brennstoffzellen-Systeme ist ihre unzureichende Toleranz gegenüber Kohlenmonoxid, unzureichende Leitfähigkeiten bei niedrigen und mittleren Temperaturen (100 – 130°C; MTPEM) und über einen weiten Feuchtigkeitsbereich sowie der Brennstoffdurchtritt (vor allem in DMFC). Im Zuge des Ausbaus regenerativer Energiegewinnungssysteme (Nutzung von Windenergie und Fotovoltaik) rücken Energiespeichersystemen wie Redox-Flow-Batterien in den Fokus der Forschung und Entwicklung.

Die Forschung in der Arbeitsgruppe Polymere Membranwerkstoffe am IPF ist auf drei Hauptthemen konzentriert:

  • Membranen (MF, UF, NF/RO) mit reduzierter Foulingneigung und Chlorresistenz (NF/RO)
  • Entwicklung neuer Ionen leitender Membranmaterialien (Kationentauscher- und Anionentauschermaterialien) für elektrochemische Anwendungen (z. B. Brennstoffzelle und Energiespeichersysteme)
  • Herstellung von Membranen mittels lösemittelfreier Prozesse

Studenten werden ermutigt, Themen für Bachelor- Master- oder Diplomarbeiten zu erfragen!
Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Dr. Jochen Meier-Haack.

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Leiter der Arbeitsgruppe

Dr. Jochen Meier-Haack
+49 351 4658 519 +49 351 4658 290