Herstellung und Charakterisierung von MOF-Nanoblatt basierten Mixed-Matrix-Membranen mit auf der Nanoskala zweidimensional beschränkten molekularen Transportwegen

• Antragsteller: Professor Dr. Armin Feldhoff
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322912360

Die H2/CO2-Trennung ist eine der Schlüsseltechnologien in der Wasserstofferzeugung und Kohlenstoffdioxidsequestrierung aus fossilen Brennstoffen. Dieses Projekt zielt auf die Entwicklung paradigmenwechselnder H2-selektiver Mixed-Matrix-Membranen aus Nanoblättern metall-organischer Netzwerke (MOF) und ultradünnen polymerischen Nanofilmen, welche auf der Nanoskala zweidimensional beschränkte molekulare Transportwege aufweisen. Dazu werden MOF-Nanoblätter, ultradünne polymerische Nanofilmen und Mixed-Matrix-Membranen hergestellt sowie sorgfältig hinsichtlich ihrer Mikro- und Ultrastruktur mittels Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert. Die Leistungsfähigkeit der Mixed-Matrix-Membranen in der H2/CO2-Trennung wird unter den nachgestellten Bedingungen eines kombinierten Gas-und-Dampf-Prozesses mit vorgeschalteter Brennstoffvergasung (IGCC) experimentell bewertet. Die Untersuchung des Transportmechanismus leichter Gase entlang der nanoskalig zweidimensional-beschränkten Transportwege in der Mixed-Matrix-Membran wird zusammen mit der Aufklärung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen herangezogen, um ein fundamentales Verständnis der synergistischen Effekte im Wechselspiel zwischen MOF-Nanoblättern und polymerischen Netzwerken zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Yanshuo Li