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Keywords:

  • Adsorption;
  • Kohlendioxidabscheidung;
  • Metall- organische Gerüste;
  • Mikroporöse Materialien;
  • Trennungen

Abstract

Vor dem Hintergrund möglicher Anwendungen bei der Abscheidung und Lagerung von CO2 und der Reinigung von rückstandsfrei verbrennendem Erdgas hat die Entwicklung von mikroporösen Materialien für adsorptive Trennprozesse ein rasantes Wachstum erfahren. Dies gilt in besonderem Maße für Metall-organische Gerüste (metal-organic frameworks, MOFs) und andere poröse Koordinationspolymere. Wir beschäftigen uns hier mit der Frage, wie die Eignung dieser vielen Materialien für eine praktische Anwendung in Kohlendioxid-Trennprozessen schnell beurteilt werden kann. Fünf Bewertungskriterien für Adsorber aus der Literatur der Verfahrenstechnik werden beschrieben und auf mehr als 40 MOFs für CO2-Abtrennprozesse der Erdgasreinigung, Deponiegastrennung und CO2-Abscheidung aus dem Rauchgas von Kraftwerken angewendet. Es werden Vergleiche mit anderen Materialien wie Zeolithen angestellt, und anhand einer großen Datenmenge wird der Zusammenhang zwischen den Eigenschaften der MOFs und ihrer Eignung für die CO2-Abtrennung untersucht. Schließlich werden für das Design und die Modifizierung von MOFs kurz Strategien zusammengefasst, die zu einer besseren CO2-Adsorption führen sollen.