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Untersuchungen zum Foulingverhalten von UF-Membranen mittels Impedanzspektroskopie
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Hartung, Mark
Betreuer
- Prof. Dr. André Lerch
- Dr.-Ing. Nadine Siebdrath
Weitere Betreuer
Dr. Jochen Meier-Haack (Leibniz-Institut für Polymerforschung IPF Dresden e. V.)
Abstract
Die Ultrafiltration ist ein wichtiges Verfahren zur Aufbereitung von Prozess- und Abwässern. Einen begrenzenden Faktor für die Standzeiten von Membranen stellt jedoch nach wie vor das Fouling dar. In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von Membranen auf Po-lyethersulfonbasis mittels Polyethylenglycol präsentiert. Dafür erfolgte eine Anbindung modifizierter Polyethylenglycole an funktionelle Gruppen in der Membranoberfläche mittels einer Kupfer-katalysierten Azid-Alkin-Cycloaddition. Die Verwendung langkettiger Polyethylenglycole führte zu einer Steigerung der Hydrophilie der Membranoberfläche. Messungen zur Charakterisierung des Foulingverhaltens durch Proteine erfolgten unter Anwendung der Impedanzspektroskopie in einer spezialisierten Filtrationstestzelle. Die Oberflächenmodifizierung führte nicht zu einer belegbaren Verringerung des Foulings auf der Membranoberfläche. Auswirkungen der Proteinablagerung auf der Membranoberfläche waren auf eine Veränderung der elektrischen Leitfähigkeiten zurückzuführen. Einflüsse auf das Impedanzverhalten konnten außerdem auf die Membranüberströmung während der Foulingversuche und auf die Membrankompaktierung zurückgeführt werden. Des Weiteren ist ein induktiver Störeffekt bei niedrigen Frequenzen aufgrund der verwendeten Elektrolytlösung zu beobachten gewesen.
Schlagwörter
Fouling, Polyethersulfon, Polyethylenglycol, BSA, Click-Reaktion, Oberflächenmodifizierung, Impedanzspektroskopie, ohmscher Widerstand, kapazitiver Widerstand, Ersatzschaltbild, Phosphatpufferlösung
Berichtsjahr
2018