DE2808293C2 - Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Einlagerungen und Verwendung des Formkörpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Einlagerungen und Verwendung des FormkörpersInfo
- Publication number
- DE2808293C2 DE2808293C2 DE2808293A DE2808293A DE2808293C2 DE 2808293 C2 DE2808293 C2 DE 2808293C2 DE 2808293 A DE2808293 A DE 2808293A DE 2808293 A DE2808293 A DE 2808293A DE 2808293 C2 DE2808293 C2 DE 2808293C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- ruthenium
- shaped body
- membranes
- sulfide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 37
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 17
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 12
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 16
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 14
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical group OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DUDJJJCZFBPZKW-UHFFFAOYSA-N [Ru]=S Chemical compound [Ru]=S DUDJJJCZFBPZKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 4
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 description 3
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- -1 hydrogen sulfide Metals Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 description 2
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 description 2
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- HIQIXEFWDLTDED-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-1-piperidin-4-ylpyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CC(O)CN1C1CCNCC1 HIQIXEFWDLTDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- ZGUQGPFMMTZGBQ-UHFFFAOYSA-N [Al].[Al].[Zr] Chemical compound [Al].[Al].[Zr] ZGUQGPFMMTZGBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- HIVLDXAAFGCOFU-UHFFFAOYSA-N ammonium hydrosulfide Chemical compound [NH4+].[SH-] HIVLDXAAFGCOFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- ZCLVNIZJEKLGFA-UHFFFAOYSA-H bis(4,5-dioxo-1,3,2-dioxalumolan-2-yl) oxalate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O ZCLVNIZJEKLGFA-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 229910021476 group 6 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001631 haemodialysis Methods 0.000 description 1
- 230000000322 hemodialysis Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- DAWBXZHBYOYVLB-UHFFFAOYSA-J oxalate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O DAWBXZHBYOYVLB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229940065287 selenium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003343 selenium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N tellane Chemical compound [TeH2] VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000059 tellane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004772 tellurides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/14—Dynamic membranes
- B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
- B01D69/145—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing embedded catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/14—Dynamic membranes
- B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
- B01D69/147—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing embedded adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/14—Dynamic membranes
- B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
- B01D69/148—Organic/inorganic mixed matrix membranes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polymeren, in die Metalle
und/oder Metallverbindungen eingelagert sind, wobei man in einen Formkörper aus einem hydrophilen
und/oder wasserbenetzbaren Polymeren eine Metallsalzlösung einbringt und den Formkörper mit Fällmitteln
behandelt.
Die Einlagerung von relativ inerten Verbindungen in Formkörper aus Polymeren ist seit langem bekannt. Im
allgemeinen werden solche Zusatzstoffe, beispielsweise Pigmente, dem Polymeren während der Verformung
einverleibt. Das bekannteste Verfahren dieser Art ist die Spinnfärbung oder Mattierung von Polymerfäden und
Polymerfolien. Hierzu werden eine Anzahl von auf dem Markt erhältlichen Pigmenten, wie Titandioxid, Aluminiumoxid,
Aluminiumsilikat, Zinksulfid usw. eingesetzt. Die Teilchengröße dieser Zusatzmittel liegt in der
Größenordnung von wenigen Mikrometern. Wenn eine geringere Größe verlangt wird, ist man gezwungen, die
Mittel einem Zerkleinerungsprozeß zu unterwerfen, beispielsweise indem man sie längere Zeit in einer
Perlmühle oder einer ähnlichen Einrichtung mahlt. Im allgemeinen werden auf diese Art und Weise die
Teilchengrößen auf etwa 1 μπι herabgesetzt.
Für ein spezielles Einsatzgebiet, nämlich für katalytische Membranen ist ein anderes Verfahren zur
Einverleibung von bestimmten Verbindungen in die Membranen bekannt geworden. So werden in den
US-Patentschriften 38 46 236 und 39 96 141 permeable Membranen beschrieben, welche einen Katalysator für
die Zersetzung von Wasserstoffperoxid zu Wasser und molekularem Sauerstoff enthalten. Solche Membranen
sind insbesondere für den Einsatz in künstlichen Lungen vorgesehen.
Wie aus dem zitierten Stand der Technik hervorgeht, sind hierfür Membranen aus wasserunlöslichen, wasserbenetzbaren
Cellulosederivaten, wie Cellophan (regenerierte Cellulose nach dem Viskoseverfahren), Celluloseester,
Carboxymethylcellulose sowie unlöslich gemachte Gelatine oder teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat
geeignet. Als geeignete Katalysatoren werden Mangandioxid, Silber-, Gold- oder Platinpartikel und
Rutheniumoxid oder -sulfid genannt.
Zur Herstellung von Katalysemembranen, welche Rutheniumoxid enthalten, wird in der US-PS 39 96 141
ein Verfahren beschrieben, nach welchem die Membran gleichzeitig von der einen Seite mit einer Metallsalzlösung,
beispielsweise mit einer Rutheniumcnloridlösung, und von der anderen Seite mit einer Alkalihydroxidlösung
behandelt wird. Man erhält auf diese Weise einen Formkörper, der ein Metalloxid, beispielsweise Rutheniumoxid
eingelagert enthält.
Bei Nacharbeitung des bekannten Verfahrens haben sich jedoch eine Anzahl von Schwierigkeiten herausgestellt
Insbesondere für eine kontinuierliche Herstellung derartiger Membranen ist das bekannte Verfahren nicht
geeignet So verläuft die Einlagerung des Oxids in die Membran, bedingt durch die relativ langsame Diffusion
von Flüssigkeiten in Festkörpern, nicht schnell genug.
Die verhältnismäßig langen Verweilzeiten der Membran in der wäßrigen NaOH-Lösung führen zu einer
Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere zu einer Herabsetzung der Festigkeit.
Ferner muß zur Vermeidung von störenden Oxidausfällungen im Metallsalzbad jegliche Vermischung von
Metallsalzlösung und Alkalihydroxid verhindert werden. Dies ist insbesondere bei einer kontinuierlichen
Durchführung des Verfahrens besonders schwierig, da hier die als Dichtungsfläche dienende Membran bewegt
wird.
Beim Hintereinanderschalten der Behandlungsbäder treten durch Verschleppen der Metallsalzlösung in die
nachfolgenden Laugenbäder Probleme im Hinblick auf eine saubere und überschaubare Prozeßführung auf.
Wegen der permanenten Laugenverarmung im Fällungsbad in einem kontinuierlichen Prozeß ist es
schwierig, die zur Erzielung von homogenen Metalloxideinlagerungen erforderlich konstanten Fällungsbedingungen
über längere Zeit aufrechtzuerhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus
Polymeren, in welche Metalle und/oder Metallverbindungen eingelagert sind, zu schaffen, das für eine
kontinuierliche Erzeugung solcher Formkörper geeignet ist und die vorherbeschriebenen Nachteile nicht
aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der eine reaktionsfähige Metallverbindung
enthaltende Formkörper aus einem Polymeren mit gasförmigen Fällmitteln begast wird. Vorzugsweise
wird er dadurch hergestellt, daß der die Metallverbindungslösung enthaltende Formkörper mit niedrigsiedenden
Basen und/oder niedrigsiedenden Verbindungen der Elemente der Gruppe Vl des Periodensystems
so begast wird.
Als Polymere kommen solche in Betracht, die von der Metallsalzlösung benetzt werden. Dazu gehören auch
an sich hydrophobe Polymere, die durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise Quellung, Schäumen
etc. hydrophil oder wenigstens benetzbar gemacht wurden. Insbesondere dann, wenn wäßrige Metallsalzlösungen
benutzt werden, werden hydrophile oder wasserbenetzbare Polymere benötigt. Als geeignete und
gut zugängliche hydrophile oder wasserbenetzbare Polymere sind regenerierte Cellulose, Polyurethane,
Celluloseester, Polyvinylalkohol oder Polycarbonate wie Polyäthercarbonate bevorzugt.
Hinsichtlich der Formkörper gibt es keine prinzipiellen Einschränkungen. Jedes aus Polymeren verformte
Erzeugnis, wie Kugel, Prisma und Zylinder, ferner Profile, Rohre und Platten etc. kann beim erfindungsgemäßen
Formkörper eingesetzt werden, auch dann, wenn die Metallsalzlösung und das gasförmige Fällungsmittel
nur einseitig einwirken lcönnea Die erfindungsgemaßen
Formkörper können zur Stützung oder mechanischen Funktionsverbesserung eine andersartige Gerüstsubstanz,
beispielsweise andere Polymere mit oder ohne Verstärkung, Metallteile etc enthalten.
Geeignete Metalle und/oder Metallverbindungen ergeben sich einerseits aus der angestrebten Wirkung,
beispielsweise als Katalysator und andererseits aus der Fällbarkeit durch gasförmige Fällmittel. Metallsalzlösungen
können auch mehrere Metallsalze im Gemisch enthalten.
Weiche Metallsalze sich mittels niedrigsiedender Basen wie z. B. Ammoniak oder Amine in ihre
Hydroxide oder Oxide bzw. mit niedrigsiedenden Verbindungen von Elementen der Gruppe VI des
Periodensystems wie beispielsweise H2S, H2Se, H2Te,
Mercaptane oder Selenorganischen Verbindungen mit genügend hohem Dampfdruck als Sulfide bzw. Selenide
oder Telluride ausfällen lassen, ist dem Fachmann bekannt Falls das Metall zur Bildung von löslichen
Komplexen mit Ammoniak neigt, ist im allgemeinen die Fällung mit Aminen möglich. Bei einigen Metallen wie
Mangan, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium und Quecksilber ist darauf zu achten, daß Ammoniak nicht
im Oberschuß angewandt wird. Durch Behandlung mit Trimethylamin erhält man hier sofort das Hydroxid bzw.
Oxid. Ebenso setzen sich Palladium und Platin nicht mit Ammoniak wohl aber mit Trimethylamin in der
gewünschten Weise um. Gegebenenfalls läßt sich durch Reagenzglasversuche leicht ermitteln, ob mit einer
bestimmten niedrigsiedenden Base Oxide oder Hydroxide gebildet werden und ausfallen.
Unter niedrigsiedend sollen solche Stoffe oder Stoffgemische verstanden werden, deren Dampfdruck
bei den im Verfahren angewendeten Temperaturen ausreichend groß ist, daß sie für eine Behandlung von
Formkörpern im gasförmigen Zustand infrage kommen. Im allgemeinen sollte der Siedepunkt bei Normaldruck
unter dem Siedepunkt des Wassers bei Normaldruck liegen. Bevorzugt sollte er sogar unterhalb Zimmertemperatur
liegen. Unter Basen im Sinne der Erfindung sind derartig reagierende Stoffe zu verstehen, die Metallsalze
bei der Reaktion in Oxide bzw. Hydroxide umwandeln. Elemente der Gruppe VI des Periodensystems
sind Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur und Polonium, wobei Polonium wegen seines geringen
Vorkommens und seiner Radioaktivität im allgemeinen für die Erfindung keine Bedeutung hat. Die Umsetzung
der in die Membran eindiffundierten Metallsalzlösung mit niedrigsiedenden Verbindungen der Elemente der
Gruppe VI des Periodensystems, z. B. Schwefelwasserstoff, erfolgt analog zu der mit niedrigsiedenden Basen,
wie z. B. mit Ammoniak oder Aminen, wobei im Falle des Schwefelwasserstoffs problemlos auch überschüssige
Mengen Fällungsmittel verwendet werden können, da die Sulfide der mit Schwefelwasserstoff ausfällbaren
Metalle in Schwefelwasserstoff-Überschuß nicht löslich sind.
Man kann auch so vorgehen, daß man zunächst in der vorherbeschriebenen Weise Metalioxide oder -hydroxide
in dem Formkörper ausfällt und diese anschließend durch Begasung mit Schwefelwasserstoff in die
entsprechenden Sulfide überführt. Bei einer Anzahl von Metallverbindungen ist ein solches Zweistufenverfahren
sogar zwingend, nämlich bei solchen, bei denen eine Ausfällung des Sulfids nur im alkalischen Bereich
stattfindet Als Beispiel hierfür kann die Ausfällung von Eisensulfid angesehen werden. Da die Eisenchloridlösung
sauer reagiert, führt eine direkte Begasung von Eisenchlorid mit Schwefelwasserstoff nicht zur Ausfällung
von Eisensulfid. Statt dessen lagert man in den Formkörper Schwefel ein, der aus der teilweisen
Zersetzung von Schwefelwasserstoff im sauren Medium stammt Wenn man dagegen einen mit einer Eisenchloridlösung
getränkten Formkörper zunächst mit Ammoniak begast und anschließend mit gasförmigem Schwefelwasserstoff
behandelt erkennt man zuerst an einer milchig-weißen Verfärbung die Ausfällung von Eisenhydroxid
und die nachfolgende Umwandlung in das grün-schwarze Eisensulfid.
In gleicher Weise lassen sich beispielsweise aus der VIII. Gruppe der Übergangselemente die Sulfide der
Metalle Pd, Pt und Ru durch Begasung der metallsalzhaltigen Formkörper mit Schwefelwasserstoff ausfällen.
Bei Verwendung von wäßrigen Metallsalzlösungen zur Tränkung des Formkörpers und bei Vorgabe von
überschüssigem Schwefelwasserstoff erhält man dabei neben der Sulfidausfällung aufgrund des Reduktionsvermögens
von Schwefelwasserstoff einen je nach Reaktionsbedingungen mehr oder weniger stark ausgeprägten
Metallspiegel in dem Formkörper. Sollte dieser unerwünscht sein, läßt sich dieser vermeiden, wenn statt
der wäßrigen Metallsalzlösung eine alkoholische, insbesondere äthanolische Lösung eingesetzt wird.
Andererseits kann man, wenn eine Ausfällung der Metalle erwünscht ist. eine Reduktion, beispielsweise
mit Wasserstoff oder anderen Reduktionsmitteln als letzte Stufe anfügen.
Die weiter oben beschriebene Zweistufenbehandlung — zunächst mit Ammoniak oder Aminen und
anschließend mit Schwefelwasserstoff läßt sich vorteilhaft für die Herstellung von Rutheniumsulfid-haltigen
Membranen anwenden, welche ebenso, wie die Rutheniumoxid-haltigen Membranen zur Zersetzung von
Wasserstoffperoxid zu molekularem Sauerstoff und Wasser geeignet sind.
Erfindungsgemäß kann man die mit Metallsalzen getränkten Formkörper auch mit einer Mischung von Ammoniak oder Amin und Schwefelwasserstoff vornehmen.
Erfindungsgemäß kann man die mit Metallsalzen getränkten Formkörper auch mit einer Mischung von Ammoniak oder Amin und Schwefelwasserstoff vornehmen.
Abgesehen davon, daß man durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise je nach eingelagertem Oxid,
Hydroxid oder Sulfid etc. Formkörper bestimmter Lichtdurchlässigkeit und somit auch bestimmter Farbe
herstellen kann, läßt sich die Erfindung auch zur Gewinnung von Metallen, Metalloxiden oder -sulfiden
etc., welche eine erheblich geringere Teilchengröße haben als sonst zu erreichen ist, auswerten, indem man
die Polymersubstanz nach der Ausfällung von Oxid oder Sulfid durch Auflösen entfernt. Die Formkörper weisen
eine feinste homogene Verteilung der eingelagerten Metalle und/oder Metallverbindungen auf, wobei die
Größe der Teilchen zwischen 0,005 μΐη und 0,05 μπι
liegt, vorzugsweise zwischen 0,005 μιη und 0,01 μΐη.
Ein wichtiges Einsatzgebiet für erfindungsgemäß hergestellte Produkte sind jedoch katalytische Membranen
und hier speziell Membranen, welche in künstlichen Organen, wie künstlichen Lungen Verwendung finden
können. Diese Membranen enthalten vorzugsweise Mangandioxid, kolloidales Silber oder chelatiertes
E:*en, Platin, Silber und Gold und insbesondere
Rutheniumoxid und Rutheniumsulfid.
Zu deren Herstellung tränkt man einen geeigneten Formkörper — Flach- oder Schlauchfolie oder Hohlfaser
— beispielsweise aus einem hydrophilen oder wasserbenetzbaren Polymeren mit einer wäßrigen oder
alkoholischen Lösung von Rutheniumchlorid und begast ihn anschließend entweder — zur Bildung von
Rutheniumoxid — mit Ammoniak oder mit Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Gemischen
— zur Bildung von Rutheniumsulfid.
Die Vorteile des Verfahrens der Erfindung gelten selbstverständlich allgemein und nicht nur in bezug auf
die Herstellung von Rutheniumoxid oder Rutheniumsulfid enthaltenden Membranen.
Die erhaltenen Membranen wurden unter dem Elektronenmikroskop untersucht und dabei wurde
festgestellt, daß die eingelagerten Verbindungen in sehr gleichmäßiger Verteilung mit sehr geringer Teilchengröße
und damit entsprechend großer aktiver Oberfläche in die Formkörper symmetrisch zur Membranmitte
eingelagert sind. Membranen, die nach der US-PS 39 96 141 hergestellt wurden, zeigen unter dem
Elektronenmikroskop ein völlig anderes Bild. Während die Randbreite an den Außenflächen der Membran von
eingelagerten Metallverbindungen völlig frei sind, ist an einem Viertel bis zu einem Drittel der Wandstärke ein
Band mit eingelagerten Metallverbindungsteilchen erkennbar, in dem die Teilchen sehr dicht beeinander
liegen und zum Teil größere Agglomerate bilden. Die Teilchengröße schwankt in erheblichem Maße und läßt
sich zudem dadurch, daß sie einen sich schlecht vom Untergrund abzeichnenden Schleier oder eine kompakte
homogene Schicht bilden, nicht eindeutig bestimmen. Es haben sich Anhaltspunkte dafür ergeben, daß die
Teilchen, die bei flüssigen Fällmitteln erhalten wurden, eine Teilchengröße von weniger als 30 Ä, im allgemeinen
etwa 20 A besitzen, was auch die Schwierigkeiten, die einzelnen Teilchen optisch noch aufzulösen, erklären
würde, zumal der Abstand der Teilchen voneinander deutlich geringer als bei der Erfindung ist.
Auch bei anderen Metallen, Metalloxiden, -hydroxiden oder -sulfiden, -seleniden etc., welche katalytisch
wirksam sind, ist es hinsichtlich der Größe der Oberfläche und der Aktivität der Katalysatorsubstanz
häufig von Vorteil, wenn sie einerseits sehr feinteilig, andererseits aber »fixiert« sind. Beispielsweise können
Katalysatoren enthaltende Formkörper wie Fäden oder Fadenschnitte, Bändchen, Folien, Rohre, Profile oder
ähnliches an Stelle von Katalysatorpulver eingesetzt werden. Derartige Katalysatoren aus erfindungsgemäßen
Formkörpern besitzen eine besonders große Oberfläche, neigen jedoch nicht zu den bei Pulvern
bekannten Schwierigkeiten des Zusammenbackens oder Herumwirbeins.
Die erfindungsgemäße Herstellung der Formkörper ist mit relativ geringem Aufwand möglich. Man führt
einen Formkörper, beispielsweise eine Flachfolie oder nachgelegte Schlauchfolie durch ein wäßriges oder
alkoholisches Metallsalz-Bad hindurch oder leitet ihn über eine für die Durchtränkung ausreichende Anzahl
von Galetten, welche in ein metallsalzhaltiges Bad eintauchen.
Die Menge an Metallsalz, die in den Formkörper eingebracht wird, ist abhängig von der Verweilzeit
Diese läßt sich durch Regelung der Abzugsgeschwindigkeit des Formkörpers, insbesondere durch Regelung der
Geschwindigkeit der Abzugsorgane, wie Galetten und Aufwickelwalzen, einstellen. Es ist selbstverständlich,
daß eine Anpassung der Verfahrensbedingungen an das jeweilige Polymermaterial und die Form des Formkörpers
erforderlich ist Nach dem Einbringen der Metallsalzlösung streift man den Überschuß an
Flüssigkeit ab und läßt den Formkörper dann eine Kammer, in welcher die Begasung mit gasförmigen
Fällmitteln erfolgt, durchlaufen.
Das Verfahren wird anhand der Fig. 1 und 2 im einzelnen erläutert.
F i g. 1 zeigt ein Verfahrensschema für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkörpers in Flachoder
Schlauchfolienform. (Beispiel 1)
F i g. 2 zeigt ein Verfahrensschema für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkörpers in Form
ίο eines Hohlfadens.(Beispiel 2)
F i g. 1 wird anhand der Herstellung einer Rutheniumoxid enthaltenden katalytischen Membran erläutert.
Eine Flachfolie (1) aus regenerierter Cellulose, hergestellt nach dem Cuoxamverfahren, wird zunächst durch
ein Befeuchtungsbad (2) und dann über ein System von Galetten (5) geführt, die in einer eine wäßrige
Rutheniumchloridlösung enthaltenden Wanne (4) laufen. Die Spannung der durchlaufenden Flachfolie wird
durch eine Walzenanordnung mit Tänzerwalze (3) konstant gehalten.
Der der Flachfolie anhaftende Lösungsüberschuß wird anschließend über eine entgegen der Bahnrichtung
drehende Schaumstoffwalze (6) abgenommen. Danach wird die Flachfolie der Begasungskammer (7) zugeführt,
in der die mit der Rutheniumchloridlösung beladene Flachfolie, beispielsweise mit einem kontinuierlichen
Strom von 500 Liter/Stunde Ammoniak (unter Normalbedingungen 200C, 1 bar) begast wird. Nach dem
Verlassen der Begasungskammer wird die Flachfolie in einem Wasserbad (8) gespült, um das bei der
Fällungsreaktion gebildete Ammoniumchlorid sowie überschüssigen Ammoniak möglichst vollständig zu
entfernen. Anschließend wird die Flachfolie mit einer Schaumstoffwalze (9) abgetrocknet und mit einer
üblichen Aufwickelvorrichtung (10) aufgewickelt
Die Menge an Rutheniumsalz und dementsprechend auch Rutheniumoxid, welche auf diese Weise in die
Folien eingebracht wird, läßt sich durch verschiedene Faktoren beeinflussen. So ist die Konzentration der
eingelagerten Rutheniumoxid-Menge selbstverständlich abhängig von der Salzkonzentration im Bad. Man kann
jedoch, auch durch die Galettengeschwindigkeit einerseits
und die Laufgeschwindigkeit der Folie andererseits Einfluß auf die Rutheniumoxid-Konzentration in der
Folie nehmen. In erster Linie jedoch spielt die Aufnahmefähigkeit der Folie für das Rutheniumsalz als
solche eine Rolle.
Beträgt die Dicke der Flachfolie 50 μπι und wird diese
mit einer Laufgeschwindigkeit von 0,5 m/min durch eine
Anordnung geführt, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, dann
erhält man eine Membran, die 93 Gew.-% Ruthenium,
bezogen auf das Gewicht der trockenen Folie, enthält,
wenn die Konzentration der Rutheniumchloridlösung 125 g/l Ruthenium, die Umlaufgeschwindigkeit der
Galetten 6 m/min, die Badtemperatur 200C beträgt und
500 l/h Ammoniak (unter Normalbedingungen) durch die Begasungskammer geleitet werden.
Wird eine auf die beschriebene Weise erhaltene Rutheniumoxid enthaltende Membran im Anschluß an
die Begasung mit Ammoniak durch eine zweite Begasungskammer geführt, durch die ein Strom von
300 l/h Schwefelwasserstoff (unter Normalbedingungen)
geleitet wird, so erfolgt eine vollständige
Umwandlung des Rutheniumoxids in Rutheniumsulfid.
■ Durch die Oberführung des Rutheniumoxids in das
entsprechende Sulfid bleibt die Rutheniummenge in der
Membran unverändert.
Derartig erhaltene Membranen lassen sich in künstlichen Lungen einsetzen. Voraussetzung für einen
solchen Einsatz ist, daß eine Wasserstoffperoxid-Zersetzung von mindestens 99,95% erreicht wird und die
Sauerstofferzeugung bei Anwendung einer 0,25prozentigen Wasserstoffperoxidlösung muß mindestens
170ml/min-m2 betragen. Bei den erfindungsgemäß hergestellten Membranen lassen sich diese Forderungen
ohne weiteres erfüllen. Mit der oben beschriebenen Membran, die Rutheniumoxid enthält, wurden folgende
Werte ermittelt:
Wasserstoffperoxidzersetzung 99,98%,
Sauerstofferzeugung 287 ml/min · m2.
Sauerstofferzeugung 287 ml/min · m2.
Nach der Umwandlung des Rutheniumoxids in das entsprechende Sulfid betrug die Sauerstofferzeugung
274 ml/min · m2 und die Wasserstoffperoxidzersetzung 99,98%.
Optimale Ergebnisse werden erhalten, wenn die Membran 0,4 bis 1,8 g/m2 Ruthenium enthält.
In analoger Weise lassen sich auch entsprechende Formkörper in Form eines Hohlfadens herstellen.
Dieses wird anhand der F i g. 2 näher erläutert:
Ein Hohlfaden (1') aus regenerierter Cellulose, hergestellt nach dem Cuoxam-Verfahren, dessen Hohlraum
mit lsopropylmyristat gefüllt ist, wird durch ein Befeuchtungsbad (2') und anschließend durch ein Rohr
(3') geführt, in welchem sich eine wäßrige Lösung von Rutheniumchlorid befindet. Nach dem Verlassen des
Bades wird die anhaftende überschüssige Metallsalzlösung durch Schaumstoffschwämme (4') abgestreift.
Anschließend laufen die Hohlfäden in die Begasungskammer (5'), in die ein konstanter Strom von 20 l/h
Ammoniak oder Schwefelwasserstoff geleitet wird. Nach dem Verlassen der Begasungskammer werden die
Hohlfaden in einem Wasserbad (6') gespült und schließlich in einer üblichen Aufwickelvorrichtung (7')
aufgewickelt. Werden Hohlfaden mit einem Fadendurchmesser von 0,3 mm und einer Wandstärke von
0,03 mm durch eine 20prozentige Rutheniumchloridlösung mit einer Fadenlaufgeschwindigkeit von 1 m/min,
so enthalten diese nach einer Verweilzeit von 1 min in der Rutheniumchloridlösung und einer Verweilzeit von
30 see in der Begasungskammer etwa 8 Gew.-% Ruthenium bezogen auf das Trockengewicht des Fadens
in die Membranwand eingelagert.
Auch diese katalytischen Membranen sind zum Einsatz in künstlichen Lungen geeignet, weil eine
ausreichende Wasserstoffperoxidzersetzung und eine ausreichende Sauerstofferzeugung gewährleistet ist.
Auch für einen weiteren Zweck lassen sich die erfindungsgemäßen Formkörper mit großem Erfolg
einsetzen, nämlich für die Hämodialyse in künstlichen Nieren. Werden nämlich in erfindungsgemäßer Weise in
Formkörper, die als Membranen geeignet sind, beispielsweise Hohlfaden, Aluminiumhydroxid oder Zirkon-5
oxidhydrat abgeschieden, dann zeigen die erhaltenen Membranen neben den bekannten Eigenschaften
(Abtrennung der Metabolite) eine zusätzliche hervorragende Adsorption für Phosphate.
Die Herstellung einer solchen Membran kann analog zu den beschriebenen Methoden erfolgen, wenn an
Stelle einer Rutheniumchloridlösung eine wäßrige Aluminiumoxalatlösung oder eine Zirkonoxalatlösung
verwendet wird, wobei die Konzentration beispielsweise 62,5 g/l beträgt. Die Begasung wird mit Ammoniak
unter den gleichen Bedingungen, wie zuvor beschrieben wurde, durchgeführt. Nach der Trocknung des Hohlfadens
bei Zimmertemperatur wird ein Gehalt von l,5Gew.-% Aluminium bzw. l,8Gew.-% Zirkonoxid
festgestellt. In Versuchen unter Dialysebedingungen wurde festgestellt, daß eine praktisch vollständige
Umsetzung des eingelagerten Aluminiumhydroxids zu Aluminiumphosphat erzielt wird.
Wie bereits erwähnt, sind die erfindungsgemäßen Formkörper als Katalysator gut geeignet, wenn sie
entsprechende katalytisch wirksame Metalle und/oder Metallverbindungen enthalten. Werden beispielsweise
hydrophile Polyesterfäden, wie sie in der DE-OS 27 55 341 beschrieben werden, mit einer Lösung von
Kupfersulfat (50 g/l) behandelt und nach Abstreifen des Oberschusses der Lösung mit Hydrazindämpfen begast,
so erhält man Fäden, die metallisches Kupfer in sehr feiner Verteilung enthalten und für die Entfernung von
Sauerstoffrestmengen aus Inertgasen einen hervorragenden Katalysator abgeben. Er wird vorzugsweise als
Faserwatte eingesetzt und läßt sich auf übliche Weise regenerieren. Mit Hilfe eines solchen erfindungsgemäßen
Formkörpers ließ sich Stickstoff mit einem Restgehalt von 1000 ppm Sauerstoff bequem auf einen
Sauerstoffgehalt von weniger als 1 ppm reinigen.
Die vorstehenden Beispiele zeigen nur einige Aspekte der zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung auf. Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung sind hervorragend als Reaktions- oder Lagergefäße einsetzbar, wenn sie in Form von Behältern, beispielsweise Flaschen, aus Polymeren ausgebildet sind, in deren Wände Metalle und/oder Metallverbindungen eingelagert sind, die auf die im Behälter befindlichen Stoffe katalytisch oder stabilisierend wirken. So verhindert beispielsweise Aluminiumhydroxid in feiner Verteilung die Bildung von Ätherperoxiden.
Die vorstehenden Beispiele zeigen nur einige Aspekte der zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung auf. Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung sind hervorragend als Reaktions- oder Lagergefäße einsetzbar, wenn sie in Form von Behältern, beispielsweise Flaschen, aus Polymeren ausgebildet sind, in deren Wände Metalle und/oder Metallverbindungen eingelagert sind, die auf die im Behälter befindlichen Stoffe katalytisch oder stabilisierend wirken. So verhindert beispielsweise Aluminiumhydroxid in feiner Verteilung die Bildung von Ätherperoxiden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polymeren, in die Metalle und/oder Metallverbindungen
eingelagert sind, wobei man in einen Formkörper aus einem hydrophilen und/oder
wasserbenetzbaren Polymeren eine Metallsalzlösung einbringt und den Formkörper mit Fällmitteln
behandelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper mit gasförmigen Fällmitteln begast
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmige Fällmittel niedrigsiedende
Basen und/oder niedrigsiedende Verbindungen von Elementen der Gruppe VI des Periodensystems
eingesetzt werden.
3. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 —2 hergestellten Formkörper als katalytische Membran,
vorzugsweise in künstlichen Organen.
Priority Applications (17)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2808293A DE2808293C2 (de) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Einlagerungen und Verwendung des Formkörpers |
AT0094479A AT379159B (de) | 1978-02-27 | 1979-02-08 | Verfahren zur herstellung eines formkoerpers aus polymeren und seine verwendung |
NL7901062A NL7901062A (nl) | 1978-02-27 | 1979-02-12 | Gevormd produkt uit polymeren met daarin opgenomen stoffen en werkwijze ter vervaardiging daarvan. |
IT48041/79A IT1114964B (it) | 1978-02-27 | 1979-02-19 | Procedimento per la produzione di corpi formati di materiali polimerici contenenti metalli o composti metallici e prodotto ottenuto |
CH160579A CH642983A5 (de) | 1978-02-27 | 1979-02-19 | Verfahren zur herstellung von formkoerpern mit einlagerungen von metall- und/oder metallverbindungen. |
AU44409/79A AU522022B2 (en) | 1978-02-27 | 1979-02-20 | Shaped structures with incorporations |
FR7904582A FR2418251B1 (fr) | 1978-02-27 | 1979-02-22 | Pieces moulees avec produits incorpores |
CA000322428A CA1138726A (en) | 1978-02-27 | 1979-02-23 | Shaped structures with incorporations |
US06/014,572 US4244824A (en) | 1978-02-27 | 1979-02-23 | Molded body with inclusions |
SE7901695A SE430167B (sv) | 1978-02-27 | 1979-02-26 | Polymerformkropp, sett for dess framstellning samt anvendning herav |
BE193677A BE874434A (fr) | 1978-02-27 | 1979-02-26 | Pieces moulees avec produits incorpores |
GB7906774A GB2015368B (en) | 1978-02-27 | 1979-02-26 | Shaped structures incorporating metals |
ES478099A ES478099A1 (es) | 1978-02-27 | 1979-02-26 | Procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados a ba-se de polimeros. |
JP2151179A JPS54123593A (en) | 1978-02-27 | 1979-02-27 | Molding body made from polymer mixed with metal and*or metal compound*its manufacture and catalyst membrane made from said molding body |
LU80977A LU80977A1 (de) | 1978-02-27 | 1979-02-27 | Formkoerper mit einlagerungen |
US06/156,051 US4309463A (en) | 1978-02-27 | 1980-06-03 | Production of molded polymer body with metal inclusions |
DE3048542A DE3048542C2 (de) | 1978-02-27 | 1980-12-22 | Verfahren zur Herstellung von katalytischen Membranen in künstlichen Organen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2808293A DE2808293C2 (de) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Einlagerungen und Verwendung des Formkörpers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2808293A1 DE2808293A1 (de) | 1979-09-06 |
DE2808293C2 true DE2808293C2 (de) | 1982-04-01 |
Family
ID=6033015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2808293A Expired DE2808293C2 (de) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Einlagerungen und Verwendung des Formkörpers |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4244824A (de) |
JP (1) | JPS54123593A (de) |
AT (1) | AT379159B (de) |
AU (1) | AU522022B2 (de) |
BE (1) | BE874434A (de) |
CA (1) | CA1138726A (de) |
CH (1) | CH642983A5 (de) |
DE (1) | DE2808293C2 (de) |
ES (1) | ES478099A1 (de) |
FR (1) | FR2418251B1 (de) |
GB (1) | GB2015368B (de) |
IT (1) | IT1114964B (de) |
LU (1) | LU80977A1 (de) |
NL (1) | NL7901062A (de) |
SE (1) | SE430167B (de) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3048542C2 (de) * | 1978-02-27 | 1986-05-28 | Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal | Verfahren zur Herstellung von katalytischen Membranen in künstlichen Organen |
US4390455A (en) * | 1980-12-22 | 1983-06-28 | Akzo N.V. | Catalytic membranes in artificial organs |
DE3107874A1 (de) * | 1981-03-02 | 1982-09-16 | Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal | Verfahren zur blasenfreien gaseinspeisung |
JPS5843237A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-12 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | 水素化反応用触媒組成物 |
NZ203337A (en) * | 1982-02-26 | 1986-02-21 | M S M Lefebvre | Immobilised inorganic counter diffusion barriers and their applications |
JPS59133235A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-07-31 | Kanebo Ltd | 殺菌性ポリマー組成物及びその製造法 |
US4851120A (en) * | 1984-04-23 | 1989-07-25 | The Dow Chemical Company | Anionic polysaccharide separation membranes |
AT388248B (de) * | 1987-07-20 | 1989-05-26 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Deckschicht, vorzugsweise zur probenseitigen anbringung an optischen ionensensoren |
CA1301400C (en) * | 1987-11-09 | 1992-05-19 | Sellathurai Suppiah | Porous composite materials and methods for preparing them |
US5750244A (en) * | 1989-05-01 | 1998-05-12 | Christensen; Richard M. | High strength polymeric-fiber composites |
US5624561A (en) * | 1993-07-28 | 1997-04-29 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Cellulose acetate hemodialysis membrane |
US6866755B2 (en) * | 2001-08-01 | 2005-03-15 | Battelle Memorial Institute | Photolytic artificial lung |
US7909788B2 (en) * | 2001-08-01 | 2011-03-22 | Battelle Memorial Institute | Carbon dioxide removal from whole blood by photolytic activation |
US7399717B2 (en) * | 2004-05-14 | 2008-07-15 | Battelle Memorial Institute | Oxygen generation in whole blood by photolytic activation |
US7485233B2 (en) * | 2005-02-09 | 2009-02-03 | U.S. Environmental Protection Agency | Hydrophilic mixed matrix material having reversible water absorbing properties |
BRPI0608363A2 (pt) | 2005-03-09 | 2011-05-31 | Univ California | membranas nanocompósitas e métodos de fabricação e utilização das mesmas |
US7722735B2 (en) * | 2006-04-06 | 2010-05-25 | C3 Materials Corp. | Microstructure applique and method for making same |
EP2188044A4 (de) * | 2006-10-27 | 2012-10-24 | Univ California | Mikro- und nanoverbundstützstruktur für dünnfilm-umkehrosmosemembranen |
US20100224555A1 (en) * | 2007-09-21 | 2010-09-09 | Hoek Eric M V | Nanocomposite membranes and methods of making and using same |
US8567612B2 (en) * | 2008-04-15 | 2013-10-29 | Nanoh2O, Inc. | Hybrid TFC RO membranes with nitrogen additives |
US8177978B2 (en) | 2008-04-15 | 2012-05-15 | Nanoh20, Inc. | Reverse osmosis membranes |
JP5968328B2 (ja) | 2010-11-10 | 2016-08-10 | ナノエイチツーオー・インコーポレーテッド | 非金属添加剤を含む改良された混成tfcro膜 |
US9861940B2 (en) | 2015-08-31 | 2018-01-09 | Lg Baboh2O, Inc. | Additives for salt rejection enhancement of a membrane |
US9737859B2 (en) | 2016-01-11 | 2017-08-22 | Lg Nanoh2O, Inc. | Process for improved water flux through a TFC membrane |
US10155203B2 (en) | 2016-03-03 | 2018-12-18 | Lg Nanoh2O, Inc. | Methods of enhancing water flux of a TFC membrane using oxidizing and reducing agents |
US11406941B2 (en) * | 2020-02-14 | 2022-08-09 | Saudi Arabian Oil Company | Thin film composite hollow fiber membranes fabrication systems |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA836693A (en) * | 1970-03-10 | M. Rosser Charles | Electro-chemical generator | |
GB1050694A (de) * | 1962-06-22 | 1900-01-01 | ||
US3849168A (en) * | 1969-10-22 | 1974-11-19 | American Can Co | Chemically filled polymeric articles |
US3846236A (en) * | 1971-10-22 | 1974-11-05 | Wisconsin Alumni Res Found | Method and apparatus for dialysis |
US3996141A (en) * | 1971-10-22 | 1976-12-07 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Dialysis membrane |
JPS5315462B2 (de) * | 1973-03-10 | 1978-05-25 |
-
1978
- 1978-02-27 DE DE2808293A patent/DE2808293C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-02-08 AT AT0094479A patent/AT379159B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-02-12 NL NL7901062A patent/NL7901062A/xx not_active Application Discontinuation
- 1979-02-19 IT IT48041/79A patent/IT1114964B/it active
- 1979-02-19 CH CH160579A patent/CH642983A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-02-20 AU AU44409/79A patent/AU522022B2/en not_active Ceased
- 1979-02-22 FR FR7904582A patent/FR2418251B1/fr not_active Expired
- 1979-02-23 US US06/014,572 patent/US4244824A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-02-23 CA CA000322428A patent/CA1138726A/en not_active Expired
- 1979-02-26 SE SE7901695A patent/SE430167B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-02-26 BE BE193677A patent/BE874434A/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-02-26 ES ES478099A patent/ES478099A1/es not_active Expired
- 1979-02-26 GB GB7906774A patent/GB2015368B/en not_active Expired
- 1979-02-27 LU LU80977A patent/LU80977A1/de unknown
- 1979-02-27 JP JP2151179A patent/JPS54123593A/ja active Granted
-
1980
- 1980-06-03 US US06/156,051 patent/US4309463A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATA94479A (de) | 1985-04-15 |
US4309463A (en) | 1982-01-05 |
NL7901062A (nl) | 1979-08-29 |
US4244824A (en) | 1981-01-13 |
AU522022B2 (en) | 1982-05-13 |
CA1138726A (en) | 1983-01-04 |
FR2418251B1 (fr) | 1986-03-07 |
JPS6132335B2 (de) | 1986-07-26 |
BE874434A (fr) | 1979-06-18 |
FR2418251A1 (fr) | 1979-09-21 |
AU4440979A (en) | 1979-09-06 |
GB2015368B (en) | 1982-10-06 |
IT7948041A0 (it) | 1979-02-19 |
AT379159B (de) | 1985-11-25 |
ES478099A1 (es) | 1979-05-16 |
DE2808293A1 (de) | 1979-09-06 |
SE7901695L (sv) | 1979-08-28 |
JPS54123593A (en) | 1979-09-25 |
SE430167B (sv) | 1983-10-24 |
LU80977A1 (de) | 1979-06-18 |
GB2015368A (en) | 1979-09-12 |
IT1114964B (it) | 1986-02-03 |
CH642983A5 (de) | 1984-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2808293C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Einlagerungen und Verwendung des Formkörpers | |
DE69522209T2 (de) | Verfahren zur Oberflächen-Modifizierung einer polymeren Membran und die dabei anfallende Membran | |
DE3686619T2 (de) | Immobilisierte fluessigmembran. | |
DE68919324T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von isotropen mikroporösen Polysulfonmembranen. | |
DE69233584T2 (de) | Ultraporöse und mikroporöse Membranen | |
DE2539408C3 (de) | Membrane, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur umgekehrten Osmose und Ultrafiltration | |
DE3885527T2 (de) | Durchlässige Gastrennungsmembranen. | |
DE3740871A1 (de) | Feinporige membran und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2705734B2 (de) | Dialysemembran für die Hämodialyse | |
DE3138525C2 (de) | ||
DE3886822T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochdurchlässigen zusammengesetzten beschichteten Hohlfasermembranen. | |
DE2125625C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Tonerde | |
DE3342823C2 (de) | ||
DE2328853B2 (de) | Hohlfasern aus regenerierter kupfer- ammoniak-cellulose und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE69109961T2 (de) | Membran für Gas-Flüssigkeitskontakt, Gas-Flüssigkeitskontaktvorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von einer ein gelöstes Gas enthaltenden Flüssigkeit. | |
DE10011104B4 (de) | Verwendung einer Amorphen Ni-Legierungsmembran zur Abtrennung/Dissoziation von Wasserstoff | |
DE2616145A1 (de) | Verfahren zum herstellen feinverteilter amorpher magnetischer teilchen aus einer kobalt-phosphor-legierung | |
DE2910413C2 (de) | ||
DE2802043A1 (de) | Makroretikulares itaconsaeure-ionenaustauscherharz und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2618981B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer porösen Folie mit feinen zylindrischen, miteinander in Verbindung stehenden Poren | |
DE69422291T2 (de) | Reactive membran, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
DE102008004135B4 (de) | Katalysatorpulver | |
DE2323657B2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit zwei bis acht Kohlenstoffatomen | |
DE2547288A1 (de) | Verfahren zur herstellung von silberpulvern | |
DE68924854T2 (de) | Verfahren zur gastrocknung, insbesondere druckluft, membran zur ausführung dieses verfahrens und verfahren zur herstellung der membran. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
8125 | Change of the main classification | ||
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3048542 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3048542 Format of ref document f/p: P |
|
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3048542 Format of ref document f/p: P |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AKZO PATENTE GMBH, 5600 WUPPERTAL, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |