2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/15758Kommerzielle Ultrafiltrationsmembranen mit einem Porendurchmesser von 10-20 nm sind i.d.R. nicht geeignet, gelöste Wasserinhaltsstoffe in höherem Maße zurückzuhalten. Mit der Oberflächenmodifikation durch die Layer-by-Layer (LbL) Technik besteht die Möglichkeit, die Trenneigenschaften entsprechender Membranen so zu verändern, dass gewisse Rückhalte für gelöste Wasserinhaltsstoffe wie Sulfat, Härte bzw. gelöste Organik umsetzbar sind, die gegenwärtig nur durch relativ energie-intensive bzw. umweltkritische Verfahren wie Ionenaustausch, Umkehrosmose oder Nanofiltration möglich sind. Die Prozessbedingungen der LbL-Modifikation sind für die resultierende Membran entscheidend. Parameter wie die Anzahl der Doppelschichten, Molekulargewichte der Polyelektrolyte, Temperatur, Druck, pH-Wert oder Ionenstärke während der Beschichtung beeinflussen maßgeblich die Trenneigenschaften der beschichteten Membran. Ziel des Projektes ist es, die Prozessbedingungen während der LbL-Beschichtung einer UF-Kapillarmembran zu untersuchen und die Trenneigenschaften der Membran zu optimieren. In einem Laborfiltrationsstand werden dazu neben der Permeabilität und den Rückhalteeigenschaften auch die Stabilität der Beschichtung und die Rückspülbarkeit geprüft. Die Untersuchung der beschichteten Membran mittels Elektronenmikroskopie sowie die Bestimmung des Zeta-Potentials sollen zusätzlich Aufschluss über die Schichtstruktur geben.Commercial ultrafiltration membranes with a pore diameter of 10-20 nm are not suitable for the removal of dissolved water compounds. The layer-by-layer (LbL) technique is a possibility for the modification of these membranes to reach adequate rejection of substances like sulphate, hardness or dissolved organic compounds. The removal of these substances is currently realised by energy-intensive or environmentally critical processes like nanofiltration, reverse osmosis or ion exchange. The process conditions of the LbL-modification have a great impact on the resulting membrane. Parameters as the number of double layers, the molecular weight of the polyelectrolytes, temperature, pressure, pH value or ionic strength during the coating influence the properties of the coated membrane. The aim of this project is the determination of the process conditions during the LbL-coating of an UF-capillary membrane and the optimization of the separation properties of the resulting membrane. A laboratory filtration unit is used for the investigation of the permeability and rejection, as well as the inquiry of the stability of the coating and the backwash behaviour. Electron microscopy and the measurement of the zeta potential provide additional information about the coating structure.