Funktionale Membranen und poröse Materialien

Photokatalytische Polymermembranen mit Oberflächen-immobilisierten Nanopartikeln (links und Mitte) und Nanoröhren (rechts).

Membran-basierte Filtrationssysteme haben in den letzten Jahren eine stetig wachsende Bedeutung für verschiedene Anwendungen, wie z.B. in der Hämodialyse, Trinkwasser- und Abwasser-Auf-reinigung, Sterilfiltration oder als Protonenleiter in Brennstoffzellen erlangt. Als Basispolymere für Mikro- oder Ultrafiltrationsmembranen werden heute hauptsächlich Polyethersulfon, Poly-vinylidenfluorid, Polysulfon oder Polyacrylnitril eingesetzt. Die Vielzahl unterschiedlicher Anwen-dungen macht es allerdings erforderlich, diese Polymere zu modifizieren, um fouling zu reduzieren/zu verhindern, um spezifische Funktionalitäten auf der Membranoberfläche zu generieren oder um eine stabile und hohe Membranleistung zu erwirken.
Ein neuer Ansatz ist daher die Membranmodifizierung auf Basis strahlenchemischer Methoden mittels UV-, Elektronenstrahl- oder Plasma-Behandlung. Ein weiteres Tätigkeitsfeld der Arbeitsgruppe ist die Entwicklung katalytisch aktiver Membranen, die beispielsweise durch elektronenstrahl-vermittelte Immobilisierung von Enzymen oder durch Immobilisierung von katalytisch aktiven Nanostrukturen, wie Nanopartikeln oder Nanoröhren erzeugt werden können.

Ausgewählte Publikationen

  • K. Fischer, R. Gläser, A. Schulze, Nanoneedle and Nanotubular Titanium Dioxide - PES Mixed Matrix Membrane for Photocatalysis, Appl. Catalysis B (2014), 456-464.

  • S. Starke, M. Went, A. Prager, A. Schulze, A Novel Electron Beam-Based Method for the Immobilization of Trypsin on Poly(ethersulfone) and Poly(vinylidene fluoride) Membranes, React. Funct. Polym. 73 (2013), 698-702.

  • A. Schulze, B. Marquardt, S. Kaczmarek, R. Schubert, A. Prager, M. R. Buchmeiser, Electron Beam-Based Functionalization of Poly(ethersulfone) Membranes, Macromol. Rapid Commun. 31 (2010), 467-472.