DE19722901A1 - Porous solid inorganic body used in separation processes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft poröse, feste, anorganische Körper mit modifizierter Oberfläche, an denen molekulare Stofftren nungen und -wandlungen durch Permeation, Pervaporation und/oder katalytische Reaktionen erfolgen können.The invention relates to porous, solid, inorganic bodies with a modified surface on which molecular substance doors changes and changes through permeation, pervaporation and / or Catalytic reactions can take place.
Gegenwärtig wird die Erzeugung von Ultrafiltrationsmem branen mit d50 = 5 nm beherrscht, an denen Moleküle < 1 kDalton trennbar sind. Mehrstufige Sol-Gel-Abscheidungen führen zu mesoporösen Multischichten mit molekularer Trennung < 1 kD, die auf dem Träger aufgebaut werden. Bei der Sol-Bildung er folgt eine sauer oder alkalisch katalysierte Tetraethylortho silicat (TEOS)-Hydrolyse, bei der über die Größe und Form der vernetzten SiO- Elemente die Porengröße vorgebildet wird (G. Cao, Y. Lu, L. Delatre, C.J. Brinker, G.P. Lopez, Adv. Nat. 1996 8 588). Der Herstellungsprozeß dieser Membranen zur Bildung gleichmä ßiger sehr dünner Schichten ist aufwendig, wobei sich eine bimodale Porenverteilung einstellt. Diese immanente Eigen schaft führt zu einer Mesoporenverteilung, die die Selektivi tät mindert. Erst ein Multischichtaufbau gestattet selektive Stofftrennung auf molekularem Niveau mit Molekulargewichten < 15 < 1000 Dalton.The production of ultrafiltration membranes with d 50 = 5 nm, on which molecules <1 kDalton can be separated, is currently mastered. Multi-stage sol-gel deposits lead to mesoporous multi-layers with molecular separation <1 kD, which are built up on the carrier. When sol is formed, acidic or alkaline-catalyzed tetraethyl orthosilicate (TEOS) hydrolysis follows, in which the size and shape of the crosslinked SiO elements are used to pre-form the pore size (G. Cao, Y. Lu, L. Delatre, CJ Brinker, GP Lopez, Adv. Nat. 1996 8 588). The manufacturing process of these membranes for the formation of uniform, very thin layers is complex, with a bimodal pore distribution being established. This inherent property leads to a mesopore distribution that reduces the selectivity. Only a multi-layer structure allows selective material separation at the molecular level with molecular weights <15 <1000 Daltons.
Die Silylierung wird zur Derivatisierung schwerflüchtiger Organika vor der GC-Analyse und zur Hydrophobierung von Ober flächen bereits genutzt. Der Einsatz von di- oder trifunktio nellen Silanen für den vorliegenden Zweck ist jedoch bisher noch nicht beschrieben worden.Silylation becomes less volatile for derivatization Organics before GC analysis and for hydrophobicizing surfaces areas already used. The use of di or trifunction However, nellen silanes for the present purpose is so far has not yet been described.
Es ist bekannt, daß organische Polymermembranen technisch eingesetzt werden. Auch diffizile Trennprozesse werden damit realisiert, wenn die Probleme Quellung, Auflösung und geringe Temperaturbeständigkeit von geringer Bedeutung sind. Mit Kom posit-Membranen erfolgt die Trennung von Alkohol-Ether, Alde hyd, Keton-Gemischen (EP 331846); eine durch Plasma-Polymeri sation hergestellte Kompositmembran bewirkt die Abtrennung von Wasser aus einem Veresterungsgemisch (EP 476 370). Im techni schen Maßstab erfolgt z. B. Alkohol-Abtrennung aus wäßrigen Lösungen mit Membranen.It is known that organic polymer membranes are technical be used. Difficult separation processes are also possible realized when the problems swelling, resolution and low Temperature resistance are of little importance. With comm posit membranes are separated from alcohol ether, Alde hyd, ketone mixtures (EP 331846); one by plasma polymeri composite membrane causes separation of Water from an esterification mixture (EP 476 370). In techni The scale is z. B. alcohol separation from aqueous Solutions with membranes.
Membranen auf keramischer Basis mit molekularem Trennver mögen im Bereich von < 15 < 1000 g/Mol sind bisher nur nach Mehr schicht-Sol-Gel-Abscheidung bekannt.Ceramic-based membranes with molecular separator may be in the range of <15 <1000 g / mol so far only for more layer-sol-gel deposition known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf Basis an organische Körper neue Trennmittel bereitzustellen mit einem Trennvermögen im molekularen Bereich.The object of the invention is based on to provide organic bodies with a new release agent Separation ability in the molecular range.
Erfindungsgemäß bereitgestellt wird ein poröser, fester, anorganischer Körper mit modifizierter Oberfläche, der gekenn zeichnet ist durch einen offenporigen, festen Grundkörper, der einen asymmetrischen Aufbau mit Porengrößen im Bereich von 5 bis 5000 nm hat, und eine mikroporöse Schicht vollständig vernetzter Me-C1-C40-Alkyloxide, worin Me die Bedeutung Si, Al, Zr oder Ti hat, oder eine mikroporöse phosphonylierte Schicht im Grundkörper-Oberflächenbereich aufweist, mit einer Poren größe von kleiner als 2 nm, wobei die mikroporöse Schicht neben mechanischer Festigkeit thermisch stabil bis 300°C, säurestabil bis pH 1 und frei von Mesoporen ist. Dabei hat die phosphonylierte Schicht mäßig hydrophile, organophobe Trenn eigenschaften und die Me-Alkyloxid-vernetzte Schicht organo phile Trenneigenschaften.According to the invention, there is provided a porous, solid, inorganic body with a modified surface, which is characterized by an open-pore, solid base body, which has an asymmetrical structure with pore sizes in the range from 5 to 5000 nm, and a microporous layer of completely crosslinked Me-C 1 -C 40 alkyl oxides, in which Me has the meaning Si, Al, Zr or Ti, or has a microporous phosphonylated layer in the surface area of the base body, with a pore size of less than 2 nm, the microporous layer being thermally stable in addition to mechanical strength 300 ° C, acid-stable up to pH 1 and free of mesopores. The phosphonylated layer has moderately hydrophilic, organophobic separation properties and the Me-alkyl oxide-crosslinked layer has organophilic separation properties.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines porösen, festen, anorganischen Kör pers mit modifizierter Oberfläche, bestehend aus einem offen porigen, festen Grundkörper, der einen asymmetrischen Aufbau mit Porengrößen im Bereich von 5 bis 5000 nm hat, und eine mikroporöse Schicht vollständig vernetzter Me-C1-C40-Alkyloxi de, worin Me die Bedeutung Si, Al, Zr oder Ti hat, oder eine mikroporöse phosphonylierte Schicht im Grundkörper-Oberflä chenbereich hat, mit einer Porengröße von kleiner als 2 nm, wobei die mikroporöse Schicht neben mechanischer Festigkeit thermisch stabil bis 300°C, säurestabil bis pH 1 und frei von Durchgangs-Mesoporen ist, hergestellt durch einmalige Behandlung des Grundkörpers mit einer di- oder trihalogenierten Me-C1-C40-alkylverbindung, worin Me die Bedeutung Si, Al, Zr oder Ti hat, in einem was serfreien Lösungsmittel bei 10 bis 90°C oder durch einmalige Behandlung mit einer wäßrigen Phosphonsäure der Formel R-P(O)(OH)2, worin R die Bedeutung substituiertes oder unsub stituiertes C1-C5-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituier tes Aryl hat, bei Gleichgewichtsdruck und einem pH-Wert im Be reich von 1 bis 7, einer Temperatur im Bereich von 90 bis 200°C über 1 bis 30 Stunden, sowie nach der Phosphonylierung oder der Behandlung mit der di- oder trihalogenierten Me-C1-C40- alkylverbindung Spülung mit dem entsprechenden Lösungsmittel und Trocknung an Luft bei 100 bis 200°C.Another object of the present invention is to provide a porous, solid, inorganic body with a modified surface, consisting of an open-pored, solid base body, which has an asymmetrical structure with pore sizes in the range from 5 to 5000 nm, and a microporous layer completely crosslinked Me-C 1 -C 40 -alkyloxi de, in which Me has the meaning Si, Al, Zr or Ti, or has a microporous phosphonylated layer in the base body surface area, with a pore size of less than 2 nm, the microporous layer In addition to mechanical strength, it is thermally stable up to 300 ° C, acid-stable up to pH 1 and free of through-mesopores, produced by treating the base body once with a di- or trihalogenated Me-C 1 -C 40 -alkyl compound, in which Me is Si, Al, Zr or Ti has in a water-free solvent at 10 to 90 ° C or by a single treatment with an aqueous phosphonic acid of the formula RP (O) (OH) 2 , in which R has the meaning substituted or unsubstituted C 1 -C 5 alkyl or substituted or unsubstituted aryl, at equilibrium pressure and a pH in the range from 1 to 7, one Temperature in the range from 90 to 200 ° C for 1 to 30 hours, and after phosphonylation or treatment with the di- or trihalogenated Me-C 1 -C 40 alkyl compound, rinsing with the appropriate solvent and drying in air at 100 to 200 ° C.
Dabei erreicht die phosphonylierte Schicht mäßig hydro phile, organophobe Trenneigenschaften und die mit der trifunk tionelen Me-Halogenalkylverbindung behandelte Schicht orga nophile Trenneigenschaften.The phosphonylated layer is moderately hydro phile, organophobic separation properties and those with the trifunk tionel Me-haloalkyl compound treated layer orga nophile separation properties.
Unter dem Begriff "asymmetrische Schicht" wird eine Schicht verstanden, die ausgehend vom inneren Grundkörper eine nach außen hin abnehmende Porengröße hat, so daß die äußersten Poren an der Oberfläche der Schicht den kleinsten Durchmesser aufweisen.Under the term "asymmetrical layer" is a Understand layer, starting from the inner body a has decreasing pore size towards the outside, so that the outermost Pores on the surface of the layer have the smallest diameter exhibit.
Der Grundkörper kann eine kommerziell verfügbare, kerami sche Mikro- oder Ultrafiltrationsmembran aus mikroporösem Al2O3, SiO2, ZrO2, TiO2 oder Gemischen davon, die ein makro- und mesoporöses und offenporiges Gefüge haben. Derartige Membranen liegen meist als Platten- oder Röhrenmodule vor.The base body can be a commercially available, ceramic micro or ultrafiltration membrane made of microporous Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 or mixtures thereof, which have a macro- and mesoporous and open-pored structure. Such membranes are usually in the form of plate or tube modules.
Unter Mesoporen werden Poren im Bereich von 2 bis 50 nm verstanden.Mesopores are pores in the range from 2 to 50 nm Understood.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Me-Alkylverbindungen haben zwei (Dihalogen-Me-alkyle) oder vorzugsweise drei (Tri halogen-Me-alkyle) Reaktionsstellen zur Verknüpfung mit der Oberfläche und zur intermolekularen Reaktion zur Verfügung. Dies erfolgt an den funktionellen Gruppen über intermediär gebildete OH-Gruppen und Vernetzung über das Sauerstoffatom zum reinen Me-Alklyloxid. Die Reaktionsbedingungen und die Wahl der Alkylgruppe (bei den Me-Alkylverbindungen) bzw. der R-Gruppe (Alkyl oder Aryl bei der Phosphonsäure) bestimmen die Porenverengung und die Funktionalität.The Me alkyl compounds used according to the invention have two (Dihalogen-Me-alkyls) or preferably three (Tri halogen-Me-alkyl) reaction sites for linking to the Surface and for intermolecular reaction. This takes place on the functional groups via intermediate OH groups formed and crosslinking via the oxygen atom to pure Me alklyl oxide. The reaction conditions and the Choice of the alkyl group (in the case of the Me alkyl compounds) or the R group (alkyl or aryl in the phosphonic acid) determine the Pore narrowing and functionality.
Die Me-C1-C40-Alkylverbindung ist vorzugsweise eine Di- oder Trihalogen-C8-C30-alkylverbindung, insbesondere eine Di- oder Trihalogen-C10-C20-alkylverbindung, wobei das Halogen vorzugsweise Chlor oder Brom ist. Bevorzugt sind Verbindungen von Si und Al, insbesondere entsprechende Silane.The Me-C 1 -C 40 alkyl compound is preferably a di- or trihalo-C 8 -C 30 -alkyl compound, in particular a di- or trihalo-C 10 -C 20 -alkyl compound, the halogen preferably being chlorine or bromine. Compounds of Si and Al are preferred, in particular corresponding silanes.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Me-Alkylverbindung mit dem organischen Lösungs mittel oder die Phosphonsäure mit Wasser Mischungsverhältnisse im Bereich von 10 : 90 bis 90 : 10 aufweisen.Another preferred feature of the invention is in that the Me alkyl compound with the organic solution medium or the phosphonic acid with water mixing ratios in the range from 10:90 to 90:10.
In der Phosphonsäure der obigen allgemeinen Formel hat R vorzugsweise die Bedeutung substituiertes oder unsubstituier tes C1-C3-Alkyl, zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl; oder R ist Phenyl oder substituiertes Phenyl, zum Beispiel Benzyl.In the phosphonic acid of the above general formula, R preferably has the meaning substituted or unsubstituted C 1 -C 3 alkyl, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl; or R is phenyl or substituted phenyl, for example benzyl.
Die Phosphonylierung an den genannten Trägern, zum Bei spiel an Aluminiumoxidträgern führt zu neuen bisher nicht beschriebenen Schichtstrukturen mit neuen Stofftrenneffekten.The phosphonylation on the supports mentioned, for Play on aluminum oxide carriers has not yet led to new ones described layer structures with new material separation effects.
Weiterhin bevorzugt ist die Behandlung des Grundkörpers mit der Me-Halogenalkylverbindung oder der Phosphonsäure über einen Zeitraum von 1 bis 30 Stunden.The treatment of the base body is further preferred with the Me-haloalkyl compound or the phosphonic acid a period of 1 to 30 hours.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines porösen anorganischen Körpers mit modifizierter Ober fläche, das gekennzeichnet ist durch einmalige Behandlung eines offenporigen, festen Grundkörpers, der einen asymmetri schen Aufbau mit Porengrößen im Bereich von 5 bis 5000 nm hat, mit einer di- oder trihalogenierten Me-C1-C40-alkylverbindung, worin Me die Bedeutung Si, Al, Zr oder Ti hat, in einem was serfreien Lösungsmittel bei 10 bis 90°C oder durch einmalige Behandlung mit einer wäßrigen Phosphonsäure der Formel R-P(O)(OH)2, worin R die Bedeutung substituiertes oder unsub stituiertes C1-C5-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituier tes Aryl hat, bei Gleichgewichtsdruck und einem pH-Wert im Be reich von 1 bis 7, einer Temperatur im Bereich von 90 bis 200°C über 1 bis 30 Stunden, bis zum Erreichen einer Schicht im Grundkörper-Oberflächenbereich mit einer Porengröße von klei ner als 2 nm, sowie nach der Phosphonylierung oder der Behandlung mit der di- oder trihalogenierten Me-C1-C40-alkylverbindung Spülung mit dem entsprechenden Lösungsmittel und Trocknung an Luft bei 100 bis 200°C.The invention also relates to a method for producing a porous inorganic body with a modified surface, which is characterized by one-time treatment of an open-pore, solid base body, which has an asymmetrical structure with pore sizes in the range from 5 to 5000 nm, with a di- or trihalogenated Me-C 1 -C 40 -alkyl compound, in which Me has the meaning Si, Al, Zr or Ti, in a water-free solvent at 10 to 90 ° C or by single treatment with an aqueous phosphonic acid of the formula RP (O) ( OH) 2 , wherein R has the meaning substituted or unsubstituted C 1 -C 5 alkyl or substituted or unsubstituted aryl, at equilibrium pressure and a pH in the range from 1 to 7, a temperature in the range from 90 to 200 ° C for 1 to 30 hours, until a layer in the body surface area with a pore size smaller than 2 nm is reached, and after the phosphonylation or treatment m with the di- or trihalogenated Me-C 1 -C 40 alkyl compound, rinsing with the appropriate solvent and drying in air at 100 to 200 ° C.
Die Reaktion wird so geführt, daß
The reaction is carried out in such a way that
- - eine enge chemische Verbindung der Me-alkyloxid- oder der Phosphonatschicht zur Oberfläche des Keramikträgers entsteht,- A close chemical connection of the Me-alkyloxid- or the Phosphonate layer to the surface of the ceramic carrier is formed,
- - eine Porenverengung im Porensystem des Trägers im Oberflä chenbereich eintritt,- A pore narrowing in the pores system of the wearer in the surface kitchen area entry,
- - die neu erzeugte Oberfläche eine besondere Funktionalität, z. B. hydrophil, organophob (Phosphonylieren) oder organophil (z. B. Silylieren) aufweist,- the newly created surface has a special functionality, e.g. B. hydrophilic, organophobic (phosphonylating) or organophilic (e.g. silylating),
- - durch die Auswahl der organischen Substituenten die Permea tionseigenschaften feineingestellt werden können, z. B. die Veränderung der Organophilie oder die Änderung des Temperatur bereiches, in der eine z. B. silylierte Membran organophil ist. So steigt beispielsweise bei kurzen Alkylketten die thermische Beständigkeit und die Organophilie nimmt ab.- by the selection of the organic substituents the permea tion properties can be fine-tuned, e.g. B. the Change in organophilia or change in temperature area in which a z. B. silylated membrane is organophilic. For example, the thermal increases with short alkyl chains Persistence and the organophilia decrease.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der oben be schriebenen porösen anorganischen Körpern zur Trennung von Flüssigphasen oder Gasphasen, insbesondere zur Trennung im molekularen Größenbereich, d. h. für Moleküle mit Molekularge wichten größer als 15 Dalton und kleiner als 1000 Dalton. Im Gegensatz zu den bekannten Molekularsieben, die kristalline Stoffe sind und eine im wesentlichen homogene Struktur mit enger Porenverteilung haben, sind die gebildeten Strukturen amorph und zeigen eine asymmetrische Struktur.The invention also relates to the use of the above be written porous inorganic bodies for the separation of Liquid phases or gas phases, especially for separation in molecular size range, d. H. for molecules with molecular ge weight greater than 15 daltons and less than 1000 daltons. in the Contrary to the known molecular sieves, the crystalline Substances are and with an essentially homogeneous structure structures have a narrow pore distribution amorphous and show an asymmetrical structure.
Eine bevorzugte Verwendung ist der Einsatz der organophi len Membranen zur Trennung von Kohlenwasserstoffen aus Gasge mischen und der hydrophilen Membranen zur Trennung von polari sierbaren Gasen oder Dämpfen aus Gemischen von Kohlenwasser stoffen, insbesondere zu Wasserabtrennung.A preferred use is the use of organophi len membranes for the separation of hydrocarbons from gas mix and the hydrophilic membranes to separate polar sizable gases or vapors from mixtures of hydrocarbons substances, especially for water separation.
Eine weitere Verwendungsmöglichkeit der porösen anorgani schen Körper besteht darin, sie in Kombination mit einem Kata lysator zur selektiven katalytischen Umsetzung von Stoffen einzusetzen, wobei ein Edukt oder ein Produkt durch den ge nannten Körper selektiv abgetrennt oder zugeführt wird. Da durch wird eine Kombination von katalytisch beeinflußter Reak tion und Trennprozeß ermöglicht.Another possible use of the porous inorganic body consists of combining it with a kata analyzer for the selective catalytic conversion of substances use, with a starting material or a product by the ge called body is selectively separated or supplied. There is a combination of catalytically influenced reak tion and separation process.
Vorteile der erfindungsgemäßen mikroporösen anorgani
schen Membranen (gegenüber Polymeren) sind:
Advantages of the microporous inorganic membranes according to the invention (compared to polymers) are:
- 1. Die thermische Stabilität der molekular trennenden Mem bran beträgt sowohl für die phosphonylierte Membran als auch für die Me-alkyloxide enthaltene Membran mindestens 300°C.1. The thermal stability of the molecular separating membrane bran is for both the phosphonylated membrane and at least for the membrane containing Me-alkyloxides 300 ° C.
- 2. Die Membran ist säurestabil; es wurde Beständigkeit in Säuren, z. B. in Salzsäure, beim pH-Wert 1 beobachtet.2. The membrane is acid stable; it became steadfast in Acids, e.g. B. in hydrochloric acid, observed at pH 1.
- 3. Die Membranen sind für die Stofftrennung in der Flüssig- und Gasphase für Moleküle <16 Dalton geeignet.3. The membranes are for the separation of substances in the liquid and gas phase suitable for molecules <16 Daltons.
- 4. Die Membranen können für Stoffe eingesetzt werden, für die Polymermembranen ungeeignet sind (z. B. Acetonitril, Tetrahydrofuran).4. The membranes can be used for fabrics for the polymer membranes are unsuitable (e.g. acetonitrile, Tetrahydrofuran).
- 5. Eine umweltfreundliche energiearme Aufkonzentrierung bzw. die Rückgewinnung von umweltbelastenden organischen Lösungsmitteln in der chemischen und pharmazeutischen Industrie wird möglich.5. An environmentally friendly low-energy concentration or the recovery of environmentally harmful organic Solvents in the chemical and pharmaceutical Industry becomes possible.
- 6. Schonende Trennungen von thermisch empfindlichen Stoffen aus Gemischen sind möglich.6. Gentle separations from thermally sensitive substances from mixtures are possible.
- 7. In einem Arbeitsschritt werden die Porenverengung und die Anknüpfung der wirksamen Oberflächengruppen für Trenn prozesse erreicht.7. The pore constriction and the Establishment of the effective surface groups for separation processes achieved.
- 8. Durch Variation der R-Gruppen und deren weitere Umsetzung können selektive Trennungen ermöglicht werden (u. a. Azeotrope, die Rückgewinnung von Schadstoffen, Lö sungsmitteln und Rückführung dieser in Prozeß-Kreisläufe) und katalytisch aktive Zentren in der mikroporösen Ober fläche fixiert werden, so daß diese Membranen auch für die selektive Stoffwandlung geeignet sind.8. By varying the R groups and their further implementation can selective separations be made possible (e.g. Azeotropic, the recovery of pollutants, Lö resources and recycling of these in process cycles) and catalytically active centers in the microporous upper surface are fixed, so that these membranes for the selective material conversion are suitable.
- 9. Die Herstellung dieser Membranen ist sowohl auf ebenen Flächen (Plattenmodul) als auch in Röhren möglich (Röh renmodul).9. The manufacture of these membranes is both level Surfaces (plate module) as well as in tubes possible (Röh renmodul).
Die Erfindung soll nachstehend durch Beispiele näher er läutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung bedeutenThe invention is intended to be illustrated by examples below to be refined. Mean in the accompanying drawing
Fig. 1 Diagramm zur Permselektivität und dem Flux von Gasen mit einem erfindungsgemäßen silylierten Trennkörper gemäß Bei spiel 1; Fig. 1 diagram of permselectivity and the flux of gases with a silylated separating body according to the invention according to example 1;
Fig. 2 Diagramm zu Permselektivität und zum Flux von Gasen mit einer erfindungsgemäß phosphonylierten Membran gemäß Beispiel 3. Fig. Chart 2 to permselectivity and flux of gases with an inventively phosphonylated membrane according to Example 3.
Unter "Flux von Gasen" wird die Flußrate in kg/m2.h.bar ver standen."Flux of gases" means the flow rate in kg / m 2 .h.bar.
Es wurde ein Plattenträger aus offenporigem α- oder γ-Al2O3 mit Porengrößen von 5 bis 5000 nm für 3 Stunden mit einem Überschuß an Trichloroctadecylsilan in wasserfreiem n-Hexan als Lösungsmittel bei Raumtemperatur behandelt. Nach der Reak tion wurde der Träger mehrmals mit dem Lösungsmittel gespült und an Luft bei 200°C getrocknet.A plate carrier made of open-pore α- or γ-Al 2 O 3 with pore sizes of 5 to 5000 nm was treated for 3 hours with an excess of trichloroctadecylsilane in anhydrous n-hexane as solvent at room temperature. After the reaction, the support was rinsed several times with the solvent and dried in air at 200 ° C.
Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Membran wurde für die Kohlenwasserstoffabtrennung aus Wasserstoff eingesetzt. Dabei wurde ein Kohlenwasserstoffstrom unter den im Diagramm angege benen Bedingungen durch die Membran geleitet. Die Trennwirkung der sylilierten Membran ist aus Fig. 1 für die Komponenten N2, SF6, O2, Methan, Helium, CO2, H2, n-Butan, 2,2-Dimethylbutan zu entnehmen, wobei die organophile Tendenz deutlich zu erkennen ist.The membrane produced according to Example 1 was used for the separation of hydrocarbons from hydrogen. A hydrocarbon stream was passed through the membrane under the conditions specified in the diagram. The separating effect of the sylylated membrane can be seen from FIG. 1 for the components N 2 , SF 6 , O 2 , methane, helium, CO 2 , H 2 , n-butane, 2,2-dimethylbutane, the organophilic tendency clearly increasing is recognizable.
Es wurde ein Plattenträger aus offenporigem α- oder γ-Al2O3 mit Porengrößen von 5 bis 5000 nm für 3 Stunden mit Phenylphos phonsäure im Autoklaven bei einem pH-Wert 4 und einer Tempe ratur von 160°C für 24 Stunden behandelt.It was a plate carrier made of open-pore α- or γ-Al 2 O 3 with pore sizes of 5 to 5000 nm for 3 hours treated with phenylphosphonic acid in an autoclave at a pH 4 and a temperature of 160 ° C for 24 hours.
Nach der Reaktion wurde der Träger (die Membran) mehrmals mit Wasser gespült und bei 100°C an der Luft getrocknet.After the reaction, the support (membrane) became several times rinsed with water and air dried at 100 ° C.
Die gemäß Beispiel 3 hergestellte Membran wurde für die CO2-Abtrennung aus Kohlenwasserstoffen eingesetzt. Die Trenn wirkung der phosphonylierten Membran ist aus Fig. 2 für die Komponenten n-Butan, i-Butylen, i-Butan, 2,2-Dimethylbutan, N2, SF6, Methan, O2, CO2, H2 und Wasser zu entnehmen, wobei die organophobe und schwach hydrophile Tendenz deutlich zu erken nen ist.The membrane produced according to Example 3 was used for CO 2 separation from hydrocarbons. The separating effect of the phosphonylated membrane is from FIG. 2 for the components n-butane, i-butylene, i-butane, 2,2-dimethylbutane, N 2 , SF 6 , methane, O 2 , CO 2 , H 2 and water can be seen, the organophobic and weakly hydrophilic tendency is clearly recognizable.
Claims (13)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722901A DE19722901A1 (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Porous solid inorganic body used in separation processes |
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| DE19722901A DE19722901A1 (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Porous solid inorganic body used in separation processes |
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|---|---|
| DE19722901A1 true DE19722901A1 (en) | 1998-12-03 |
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| DE (1) | DE19722901A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19963729A1 (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Vermoegensverwaltungs Kommandi | Osmometric molecular weight determination with membrane made of crystalline or radiograph amorphous inorganic nano-/microporous substance |
-
1997
- 1997-05-29 DE DE19722901A patent/DE19722901A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19963729A1 (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Vermoegensverwaltungs Kommandi | Osmometric molecular weight determination with membrane made of crystalline or radiograph amorphous inorganic nano-/microporous substance |
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