< Terug naar vorige pagina

Project

Formulering en Karakterisatie van Nieuwe Hiërarchische Ionenuitwisselingsmembranen voor Elektrodialyse-Toepassing - EXCEED

Elektromembraanprocessen zijn cruciaal voor het implementeren van een effectieve circulaire watereconomie. Onder deze wordt elektrodialyse (ED) beschouwd als een handige keuze voor ontzilting van zwart water, afvalwaterbehandeling (met het oog op terugwinning van hulpbronnen), verwijdering van sporenverontreinigingen en fractionering van specifieke metalen (Li +, Mg +, ...). Momenteel wordt de ontwikkeling van ED-processen gehinderd door de hoge kosten van het systeem, dat grotendeels afkomstig is van ionenuitwisselingsmembranen. Dergelijke membranen worden in het systeem gebruikt om geladen soorten te scheiden door de toepassing van een elektrisch veld. Ionische geleidbaarheid en selectiviteit, chemische en thermische stabiliteit zijn membraaneigenschappen die bepalend zijn voor de proceseffectiviteit. Het EXCEED-project zal zich richten op het ontwikkelen van een ionenuitwisselingscoating voor een poreus substraat, om een hiërarchisch ionenuitwisselingsmembraan te fabriceren en te integreren in een ED-systeem. Het gebruik van een poreus substraat als baksel voor de ionenuitwisselingslaag heeft twee belangrijke voordelen: (1) het zal dunnere lagen ionenuitwisselingsmateriaal mogelijk maken, vergeleken met een typisch zelfdragend membraan, waardoor de membraangeleiding en dus de energie wordt verhoogd efficiëntie van het ED-systeem; (2) de minder veeleisende mechanische eigenschappen voor de ionenuitwisselingslaag zullen het gebruik van goedkope voorlopers voor zijn formulering mogelijk maken, hetgeen leidt tot een materiaal met concurrerende kosten. EXCEED zal chemie en fabricageprocessen voor innovatieve ionenuitwisselingsmembranen onderzoeken. De membraanprototypen zullen uitgebreid worden gekarakteriseerd, zowel vanuit fysiochemisch als elektrochemisch oogpunt, om de correlatie tussen de polymeerstructuur en elektrochemische eigenschappen te begrijpen. De meest veelbelovende materialen worden getest in ED-experimenten op laboratoriumschaal om ze te valideren voor de beoogde toepassing. EXCEED zal niet alleen de grenzen van de chemie en fabricage van ionenuitwisselingsmembranen opdrijven, maar ook het gebruik van duurzame membraanprocessen stimuleren waar hun kapitaalkosten nu beperkt zijn.

Datum:19 aug 2019  →  Heden
Trefwoorden:ion exchange membrane, electrodialysis, water treatment, resource recovery, functional polymer, ionic polymer
Disciplines:Polymere materialen niet elders geclassificeerd
Project type:PhD project