Untersuchungen zur Gasadsorption an elektrisch geladenen Kohlenstoffmaterialien

(Gefördert durch den Fonds der Chemischen Industrie, FCI)

Unter Adsorption versteht man die Anreicherung von Teilchen aus einer fluiden Phase an der Oberfläche von Festkörpern. Dabei wird zwischen physikalischer Adsorption („Physisorption“) und chemischer Adsorption („Chemisorption“) unterschieden. Physisorption beruht auf rein physikalischen van-der-Waals-Wechselwirkungen, während bei der Chemisorption chemische Bindungen geknüpft werden. Die Physisorption von Gasen an Oberflächen von Feststoffen kommt u.a. bei der Speicherung und der Entfernung toxischer Bestandteile in der Filtration (z. B. in Gasmasken) zum Einsatz. Aktivkohlematerialien mit hoher Oberfläche sind aufgrund ihrer hohen Speicherkapazität und der chemischen Stabilität entscheidende Komponenten für solche Anwendungen. Die Adsorptionskapazität und -selektivität gegenüber den zu adsorbierenden Teilchen kann über die strukturellen Eigenschaften des Kohlenstoffadsorbers (z. B. über die Porengröße und die Oberflächenchemie) beeinflusst werden. Druck und Temperatur sind externe Stimuli, die den Adsorptionsprozess beeinflussen können. In diesem Projekt untersuchen wir den Einfluss von elektrischer Ladung in den Kohlenstoffmaterialien im Zusammenspiel mit den strukturellen Eigenschaften auf ihr Verhalten in der Gasadsorption. Ziel ist es, die Speicherfähigkeit und Selektivität in Gasreinigungsprozessen zu erhöhen und gleichzeitig ein besseres Verständnis für die thermodynamischen Grundprinzipien der Physisorption zu entwickeln.   

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