adsorbeermaterialen

Adsorbeermaterialen zijn poreuze materialen die moleculen kunnen binden aan hun oppervlak of in hun poriën via adsorptie. Ze worden toegepast om gas- of vloeistofstromen te zuiveren, te scheiden of te concentreren. Adsorptie kan zowel fysisch (zwakke van der Waals-krachten) als chemisch (chemisorptie) plaatsvinden. De keuze van materiaal hangt af van de doelmoleculen, bedrijfsomstandigheden en regeneratiemogelijkheden.

Veelvoorkomende types zijn actieve kool (geprepareerde koolstoffen met hoge oppervlaktetwinkelijkheid), zeolieten, silicagel en alumina. Daarnaast worden porieuze materialen met regelmatige porenstructuur gebruikt, zoals metalen-organische kaders (MOF’s), covalente organische kaders (COF’s) en polymeeradsorbermaterialen. Elk type heeft verschillende kenmerken in termen van oppervlak, setzt- en poriegrootte, chemische stabiliteit en selectiviteit voor specifieke moleculen.

Belangrijke eigenschappen zijn oppervlaktesaantrekkelijkheid,eltjesoppervlak en poreuze structuur, poreungrootte en -vorm, selectiviteit ten opzichte van andere stoffen, chemische en thermische stabiliteit, regeneratie-eigenschappen en kostenefficiëntie. Adsorbeermaterialen reageren op basis van het doelmolecuul, temperatuur, druk en vochtigheid. Veel toepassingen vragen om snelle of efficiënte regeneratie, vaak via temperatuur- of drukwisselingen.

Toepassingen omvatten gaszuivering en koolstofdioxide-verwijdering, waterbehandeling en verwijdering van organische verontreinigingen, desiccatie en vochtregulering, en processen in de food- en farmacie-industrie. Ontwikkelingen richten zich op hogere capaciteit, betere selectiviteit, stabiliteit bij vocht en lagere kosten, met name door MOF’s, COF’s en geavanceerde polymeeradsorbere materialen.

Bij de selectie spelen factoren mee zoals doelmolecuul, operationele condities, regeneratiecomplexiteit, beschikbaarheid en milieu-impact van het materiaal en van spent adsorbermateriaal.