Die Synthese und Herstellung von Kohlenstoffmembranen wurde bereits durchgeführt und für die Entsalzung eingesetzt. Der Kohlenstoff wird aus Saccharose durch Pyrolyse bei verschiedenen Temperaturen gewonnen. Kohlenstoffmembranen werden durch Beschichtung von Aluminiumoxidrohren mit einer Saccharoselösung durch Tauchbeschichtung hergestellt. Der Einfluss der Karbonisierungstemperatur auf die Eigenschaften des Membranmaterials und die Entsalzungsleistung wurde untersucht.

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Karbonisierungstemperatur die Eigenschaften des Membranmaterials verändert. Die TGA-Daten zeigen, dass feste Saccharose bis zu 210°C thermisch stabil ist. Das Ergebnis stimmt mit den FTIR-Ergebnissen überein, die zeigen, dass sich die funktionellen Gruppen verändern, wenn die Karbonisierungstemperatur 200°C überschreitet. Die GSA-Daten zeigen, dass die resultierende Adsorptionsisotherme vom Typ V ist, was auf mesoporöses Material hinweist. Das Volumen und die Porengröße des Kohlenstoffmembranmaterials sind jedoch minimal. Die Ergebnisse der REM-Untersuchung zeigen, dass der Kohlenstoff dicht, aber nicht gleichmäßig verteilt ist. Die Salzrückhaltung erreichte 100 % und der Wasserfluss war größer als 10 kg.m-2.h-1 bei einer Einsatzkonzentration von 1 % und einer Temperatur von 60 °C. Die Salzrückhaltung liegt bei Langzeittests bis zu 60 Stunden lang konstant bei etwa 100 %. Das Fehlen signifikanter Veränderungen weist auf die hohe Stabilität der Kohlenstoffmembran hin.

Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, Issue 1 , 03 January 2024 veröffentlicht.

Veranstaltungstipp: Biobasierte Rohstoffe

In den letzten Jahren ist verstärkt von Lackrohstoffen zu hören, die auf pflanzlichen Rohstoffen basieren und immer neue Anwendungsfelder erschließen. Es gibt inzwischen einen ersten Autolack, der biobasierte Rohstoffe enthält. Von fossilen auf biobasierte Rohstoffe umzusteigen, birgt aber einige Herausforderungen, die gemeistert werden wollen. So müssen erst einmal die richtigen Rohstoffe identifiziert werden – sei es Maisstärke, Palmöl oder bestenfalls sogar sekundäre Pflanzenabfälle -, die nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion stehen. Auch ist die Chemie der biobasierten Alternativen mitunter anders als bei klassischen fossilen Rohstoffen. Erhalten Sie in unserem FARBE UND LACK // Seminar „Biobasierte Rohstoffe“ am 14. November 2024 Antworten auf die Fragen: Welche Rohstoffe können ganz oder teilweise mit biobasierten Alternativen ersetzt werden, ohne eine konkrete Marktübersicht zu geben? Wie kam man überhaupt auf welche Pflanzen? Wie werden die Rohstoffe hergestellt und heißt biobasiert auch umweltfreundlich?