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ePaper created 2013-09-23, 14:05:17 | version 1.25.20
101 In Abb. 5 sind Ergebnisse von Adsorptionsversuchen darge- stellt, in denen die Selektivität der Adsorber bestimmt wird. Hierzu werden die Adsorber mit einer wässrigen Lösung in Kontakt gebracht, in welcher sich verschiedene Metalle glei- cher molarer Konzentration befinden. In Abb. 5 ist im oberen Diagramm deutlich zu erkennen, dass die synthetisierten Po- lymere stark unterschiedliche Selektivitäten aufweisen. Das P(VPS-co-MBA)-Polymer adsorbiert bevorzugt Neodym, ge- folgt von Blei. Das P(N-ATU-co-MBA)-Polymer hingegen ad- sorbiert bevorzugt Silber, gefolgt von Kupfer. Das Diagramm in Abb. 5 unten zeigt das Adsorptionsverhalten von Schafwol- le und Lignin. Es ist zu sehen, dass die Schafwolle nach einer Modifikation deutlich mehr Gold und Quecksilber adsorbiert. Lignin adsorbiert bevorzugt Gold. Im Sinne einer Prozessintensivierung soll im Projekt die Ad- sorption mit einer Membrantrennung kombiniert werden. Hierzu wurde für das Polymer P(N-ATU-co-MBA) eine soge- nannte Polymer Enhanced Ultrafiltration (PEUF) durchgeführt, bei der eine Silberlösung mittels einer UF-Membran filtriert und dann überprüft wurde, wie viel Silber zurückgehalten wurde. Das Ergebnis dieses Versuchs ist in Abb. 6 dargestellt. Zum Vergleich wurde der Filtrationsprozess nochmals unter Zugabe des Polymers durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass durch die Zugabe des Polymers (rote Balken), auch bei Erhöhung der Silberkonzentration in der Lösung, mehr Silber durch die Adsorption am Polymer zurückgehalten wurde als im Vergleich zur UF-Membran (blaue Balken). Die Adsorber sollen auch direkt in Membranen eingebunden wer- den. So wurde unter anderem Lignin bei der Herstellung von Membranen eingesetzt, indem es zu einer Polymerausgangs- lösung hinzugemischt wurde (Abb. 7). Die Polymeradsorber wurden außerdem in partikulärer Form in Membranen einge- baut (Abb. 8 und 9). Es konnte gezeigt werden, dass die Ad- sorptionseigenschaften der Materialien beim Einbau in einen Membranadsorber erhalten bleiben. 7 8 9 6 4 Vinylphosphonsäure, N-Allylthiourea, N,N´-Methylenbisacrylamid (von oben). 5 Ergebnisse von Adsorptionsversuchen zur Bestim- mung der Selektivität. 6 Polymer Enhanced Ultrafiltration (PEUF). 7 Ligningefüllte Membranen. 8 Polymernanopartikel mit Phosphonsäuregruppen auf der Oberfläche für die selektive Anbindung von Metallionen. 9 Membranadsorber gefüllt mit funktionellen Polymernanopartikeln. » 0 AdsorbierteMasseAg+ von angebotenerMasse[Gew.-%] Anfangskonzentration Ag+ 15 ppm 30 ppm 100 80 60 40 20 5 ppm 82,4 % 98,5 % 44,2 % 98,5 % 10 ppm 67,9 % 99,5 % 61,9 % 99,5 % UF-Membran (unspezifische Adsorption) Membran + Polymer P(N-ATU-co-MBA)