Neues Verfahren Neues Polymer für Membranen zum Trennen von Gasen

Wissenschaftler des Instituts für Polymerforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) haben ein neues Membranmaterial auf Grundlage thermisch umgelagerter Polymere entwickelt. Dabei zeichnet sich das Polymer durch höheren Wirkungsgrad und mechanische und chemische Stabilität aus.

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Geesthacht – Bestimmte organische Gruppen wandeln sich bei der Temperaturbehandlung in chemisch stabilere Formen um. Kürzlich gelang es Forschern des Instituts für Polymerforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) diese Polymere statt bei 450 Grad Celsius bei 250 Grad herzustellen. Die Schwierigkeit zuvor: Herkömmlich hergestellt, sind diese Membranen meist spröde und brechen leicht. Die Wissenschaftler veränderten daher die chemische Struktur sowie einige Herstellungsparameter, um die Bedingungen der thermischen Umlagerung zu verbessern. Durch Vorschalten einer sogenannten Claisen-Umlagerung wurde die für die thermische Umlagerung notwendige Temperatur von circa 450 °C auf rund 250 °C gesenkt. Gleichzeitig konnte dabei die Umlagerungsrate um 50 Prozent gegenüber der herkömmlichen Synthese gesteigert werden.

Leiter des Instituts für Polymerforschung und Co-Autor der Veröffentlichung, Prof. Dr. Volker Abetz: „Die neuen thermisch umgelagerten Polymere sind mechanisch und chemisch besonders stabil und zeigen eine fünffach höhere Permeabilität gegenüber konventionell thermisch hergestellten Material. Durch die niedrigeren Umlagerungstemperaturen lassen sich zudem erstmals Dünnfilmkomposit-Membranen herstellen. Das scheiterte bisher daran, dass die üblichen für die Herstellung notwendigen Trägermaterialien bei den 450 °C der konventionellen Synthese völlig zerstört werden."

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