Adsorptive Trennung von Gemischen kurzkettiger Alkane und Alkene an nanostrukturierten porösen Adsorbentien

  • Die vorliegende Arbeit beschreibt die Trennung von kurzkettigen Alkan/Alken-Gemischen an nanostrukturierten porösen Adsorbentien. Zu diesem Zweck wurden unterschiedliche metallorganische Koordinationspolymere und Zeolithe synthetisiert und charakterisiert. Zur Untersuchung des Adsorptionsverhaltens dieser Adsorbentien wurden Adsorptionsisothermen von C2-, C3- und C4-Kohlenwasserstoffen bei verschiedenen Temperaturen gemessen. Die Messung der Adsorption der reinen Kohlenwasserstoffe ergab, dass die adsorbierte Stoffmenge mit der spezifischen Oberfläche des Adsorbens korreliert, sowie von der kritischen Temperatur des Adsorptivs abhängt und in der Reihenfolge C2 < C3 < C4 zunimmt. Eine Ausnahme hiervon bilden flexible metallorganische Koordinationspolymere, welche Atmungs- bzw. Porenöffnungseffekte zeigen. Die Isothermen dieser Materialien weisen Sprünge auf, wobei diese jedoch abhängig vom Druck, vom Adsorptiv und von der Temperatur sind. Die Trennung von Alkan/Alken-Gemischen an den hergestellten Adsorbentien wurde in einem kontinuierlich durchströmten Festbettadsorber untersucht. Es zeigten sich unterschiedliche Trennfaktoren in Abhängigkeit von der Porenöffnung und der Gerüststruktur der Adsorbentien. Die Untersuchung der Desorption der Kohlenwasserstoffe von Cu\(_3\)(btc)\(_2\) ergab, dass der Desorptionsprozess bei Raumtemperatur nur sehr langsam verläuft. Es zeigte sich, dass die zur Desorption erforderliche Temperatur nimmt steigender Kohlenstoffzahl des Kohlenwasserstoffs zunimmt.

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Metadaten
Author:Alex Wagener
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-29425
Advisor:Stefan Ernst
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2012/03/12
Year of Publication:2012
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2011/04/15
Number of page:221
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Chemie
DDC-Cassification:540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften

$Rev: 12793 $