Welche der 5 Materialien von Umkehrosmosemembranen kennen Sie nicht?
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Celluloseacetatmembran (CA-Membranblatt)
Celluloseacetat ist ein loses, weißes Partikel- oder Faserpulver, geruchlos, ungiftig, lichtstabil und stark hygroskopisch. Es ist derzeit ein intensiv erforschtes Membranmaterial für die Umkehrosmose. Obwohl Celluloseacetat ein gutes Membranmaterial ist, führt die -COOR-Gruppe in seiner Molekülkette zu einer leichten Hydrolyse unter hohen Temperaturen und sauren/basischen Bedingungen. Alkalische oder saure Hydrolyse kann zum Verlust der Acetylgruppe führen. Daher ist die Verwendung von reinem Celluloseacetat mit gewissen Einschränkungen verbunden.
02
Aromatische Polyamidfolie (PA-Membranfolie)
Aromatische Polyamide finden aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Stabilität, ihrer Beständigkeit gegenüber starken Laugen, Ölestern und organischen Lösungsmitteln sowie ihrer guten mechanischen Festigkeit breite Anwendung in der Membranindustrie. Aufgrund der geladenen Natur von PA-Membranen, die bei einem pH-Wert von 6–10 betrieben werden, lagern sich jedoch Partikel aus dem Wasser bevorzugt auf der Membranoberfläche ab, was deren Lebensdauer verkürzt.
03
Chitosanmembran (CS-Membranfolie)
Chitosan (CS) wird durch Abspaltung von Acetylgruppen aus Chitosanmolekülen gewonnen. Es ist vielseitig verfügbar, besitzt gute filmbildende Eigenschaften und Biokompatibilität und lässt sich leicht chemisch modifizieren. Aufgrund seiner Molekularstruktur bildet es in der Umkehrosmose starke Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen und entfernt Erdalkalimetallionen effektiv. Daher ist es CA- und Polyamidmembranen überlegen und gilt als vielversprechendes Membranmaterial, das international große Beachtung findet. Cs-Umkehrosmosemembranen zeichnen sich durch hohen Fluss und hohe Selektivität sowie eine gute Entfernung zweiwertiger Metallsalze aus. Dank ihrer hohen Alkali- und Säurebeständigkeit nach Vernetzung bieten Cs-Membranen wenig Nährboden für Mikroorganismen und werden daher häufig zur Enthärtung von hartem Wasser eingesetzt.
04
Polyphenylen-Umkehrosmosemembran
Polyphenylenmaterialien wie Polybenzimidazol (PBD) und Polyphenylenoxid (PPO) haben aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit sowie ihrer Säure- und Laugenbeständigkeit ebenfalls große Aufmerksamkeit erregt und können modifiziert werden, um bessere Dünnschichtmaterialien zu erhalten.
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Andere zusammengesetzte Umkehrosmosemembranen
Komposit-Umkehrosmosemembranen sind Membranen, die eine dünne, dichte Schicht aus verschiedenen Materialien mit speziellen Trennfunktionen auf einem porösen Trägermaterial kombinieren. Sie weisen eine höhere Trennleistung für gelöste Stoffe und eine höhere Wasserdurchlässigkeit als integrierte Membranen auf und haben daher einen Marktanteil von über 90 %. Komposit-Umkehrosmosemembranen finden derzeit breite Anwendung in Bereichen wie Petrochemie, Elektronik, Textilindustrie, Leichtindustrie, Metallurgie, Medizin, Biotechnologie, Lebensmittelindustrie und Umweltschutz.