In the present work, we investigate the potential of aqueous polymer microgels in membrane technology, especially for filtration applications. The poly(N-vinylcaprolactam)-based microgels exhibit thermoresponsive behavior and were employed to coat hollow-fiber membranes used for micro- and ultrafiltration. We discuss the preparation of microgel-modified membranes (by "inside-out" as well as "outside-in" filtration in dead-end mode). The clean-water permeability and stability of these membranes was studied not only as a function of time, but also of temperature. The microgel-modified membranes exhibit a reversible thermoresponsive behavior whereby both the resistance and the retention increased with decreasing temperature.
Properties of the room-temperature liquid complex salt [Ag(propene)(x)][Tf(2)N] have been studied to probe its suitability for acting as active separation layer in immobilised liquid membrane (ILM) concepts for propane/propene separation. The pressure/temperature range of complex formation has been determined and the thermal properties of Ag[Tf(2)N] and [Ag(propene)(x)][Tf(2)N] have been studied by DSC (differential scanning calorimetry) and TGA (thermogravimetric analysis) measurements. Pressure dependent measurements of solubility and diffusivity showed that the observed membrane selectivity is dominated by the solubility selectivity. The self-diffusion coefficient of propene is always smaller compared to propane as propene is temporarily bound to the silver ion in the [Ag(propene)(x)][Tf(2)N] ionic liquid.
An adaptive self-healing ionic liquid nanocomposite membrane comprising a multi-layer support structure hosting the ionic salt [Ag](+) [Tf(2) N](-) is used for the separation of the olefin propylene and the paraffin propane. The ionic salt renders liquid like upon complexation with propylene, resulting in facilitated transport of propylene over propane at benchmark-setting selectivity and permeance levels. The contacting with acetylene causes the ionic salt to liquefy without showing evidence of forming explosive silver acetylide.
[5] Aufgrund der hydrophilen Oberfläche und der antimikrobiellen Wirkung gegenüber E. coli beobachten La et al. reduziertes Fouling bei der Filtration von Rinderserumalbumin (bovine serum albumin; BSA). Li und DEmanuele immobilisierten thermoresponsive Hydrogele auf einem gesinterten Glasfilter mit einem nominalen Porendurchmesser von 20 nm.[6] Sie synthetisierten PNIPAAmHydrogele in den Poren der Glasplatte und beobachteten ein temperaturabhängiges Retentionsverhalten für Salicylsäure und BSA. Anzumerken ist jedoch, dass alle hier vorgestellten Membranmodifikationen mit Hydrogelen auf komplexen chemischen Verfahren basieren, beispielsweise auf der photoinitiierten "grafting from"-Polymerisation.[1-7] Die Realisierung von kontrollierten chemischen Reaktionen in der Tiefe der Membran oder der porçsen Stützstruktur stellt eine schwer zu lçsende Herausforderung dar.Eigenschaften von Membranen kçnnen aber auch durch weitere Funktionalisierungen auf einfachere Weise optimiert werden. Erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang vor allem die Plasmabehandlung [8,9] oder die "Layer-by-Layer"-(LbL)-Technik, wobei letztere auf der elektrostatischen Adsorption von Polyelektrolyten basiert.[10-13] Die Oberflächen-modifikation von Membranen zur Verbesserung des Antifouling-Verhaltens wurde unlängst in einem Übersichtsartikel von Rana et al. erläutert. [14] Hier stellen wir einen direkten und einfachen Weg zur Funktionalisierung von technisch relevanten Hohlfasermembranen mittels Mikrogelinfiltration vor. Die verhältnis-mäßig einfache Synthese der Mikrogele und deren umfangreiche chemische Funktionalität ermçglichen einen Einsatz als Absorbens [15] sowie als Katalysator- [16] oder Medikamententräger.[17] Weil Mikrogele durch äußere Einflüsse wie pHWert, Temperatur und Licht schaltbar sind, kçnnen sie hinsichtlich eines Einsatzes in Membranprozessen an Bedeutung gewinnen.Auf Basis von Poly(N-vinylcaprolactam) (PVCL) [20,21] werden temperaturresponsive Mikrogele mittels Fällungspo-lymerisation synthetisiert (Details hierzu in den Hintergrundinformationen). Die Membran wird anschließend durch den Prozess einer dynamischen konvektionsbeschleunigten Adsorption [22,23]
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