Advances of materials for ion-selective membranes for extraction of Lithium ions out of saline water

Titel in Übersetzung: Ionen-selektive Membranen für Trennung von Lithium-Ionen aus salzhaltigen Gewässern - Fortschritte der Materialien und Anwendungssysteme

Silvia Raggam

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Das Element Lithium spielt nicht nur in Produkten, die wir tag täglich verwenden, eine wichtige Rolle, sondern auch als Speicher für Energie, die azyklisch anfällt, was der Fall ist für die meisten erneuerbaren Energieformen. Dadurch, dass der konventionelle Abbau aus dem Primärrohstoff eine unzumutbare Last für die Umwelt darstellt und es noch keine industrielle Möglichkeit gibt Lithium-Ionen aus Sekundärrohstoffen zu extrahieren, besteht eine große Nachfrage nach einer ökonomisch und ökologisch nachhaltigen Möglichkeit zur Extraktion von Lithium. Membranprozesse, die eine wichtige Rolle im Ionenaustausch jeder lebenden Zelle spielen, könnten die Lösung für einen umweltfreundlichen und kostensparenden Extraktionsprozess für Lithium sowohl aus primärer als auch sekundärer Quelle sein. Diese Arbeit zeigt verschiedene mögliche Membranmaterialien auf und spezialisiert sich folgend auf Metall-organische Verbindungen (MOF), welche eine sehr geordnete Porenstruktur mit geringer Größenverteilung aufweisen. Zusätzlich können diese Poren funktionalisiert werden, weshalb gerade diese Strukturen ein sehr interessantes Material für Lithiumionen-selektive Membranen darstellen. Der Ansatz dieser Arbeit beinhaltet das Wachstum einer ZIF-8 Schicht auf der kommerziell erhältlichen NF90 Membran gefolgt vom Wachstum einer ZIF-L Schicht. Daraus resultiert eine asymmetrische Porenstruktur, die für das Trennungsverhalten der Membran entscheidend ist. Die Ergebnisse dieser Membran beinhalten Selektivitäten von 1.52 für K+/Li+ und 1.09 für Na+/Li+. Diese Arbeit gibt einen Einblick in die Performance von verschiedenen Membranmaterialen für die Extraktion von Lithium aus salzhaltigen Wässern.
Titel in ÜbersetzungIonen-selektive Membranen für Trennung von Lithium-Ionen aus salzhaltigen Gewässern - Fortschritte der Materialien und Anwendungssysteme
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Razmjou Chaharmahali, Amir, Betreuer (extern), Externe Person
  • Lehner, Markus, Betreuer (intern)
  • Izzah Binti Mohammad, Munirah, Mitbetreuer (extern), Externe Person
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Lithium
  • Ionenselektive Membran
  • MOF
  • Nanochannels
  • hierarchische Struktur

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