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Raman Microspectroscopy for in-situ Measurement of Concentration Polarization in Nanofiltration

Jung, Oliver

Abstract:

Konzentrationspolarisation (CP) beschreibt ein Phänomen des Stofftransports gelöster Teilchen an der Membranoberfläche druckbetriebener Membrananlagen. Die sich bildende Grenzschicht hat eine Dicke in der Größenordnung von Mikrometern. Daher ist CP experimentell nur schwer zugänglich, weshalb das Phänomen in der allgemeinen Forschung meist mit indirekten Methoden untersucht wird. Diese Arbeit verfolgt jedoch einen direkten Ansatz und stellt ein neues Messkonzept für die non-invasive Untersuchung der CP in-situ vor.
Mittels Raman-Mikrospektroskopie (RM) wurde die Konzentrationspolarisationsgrenzschicht (CPL) von Sulfat im Labor in-situ gemessen. ... mehr

Abstract (englisch):

Concentration polarization (CP) is a phenomenon of mass transport in membrane feed channels. It occurs on a microscale and involves charged and non-charged materials, which are dissolved in the water matrix. Thus, CP is particularly hard to observe. Consequently, general research applies mostly indirect methods to study the phenomenon and focuses on parameters, which are more accessible, yet allow conclusions about the fundamental mechanisms. This work takes a direct approach and establishes a measurement concept to study CP in-situ.
In this work, a laboratory flat-sheet cross-flow nanofiltration (NF) membrane unit was designed to measure the concentration polarization layer (CPL) of sulfate in-situ using Raman micro-spectroscopy (RM). ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000131555
Veröffentlicht am 21.04.2021
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Engler-Bunte-Institut (EBI)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 21.04.2021
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000131555
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang 107 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik (CIW)
Institut Engler-Bunte-Institut (EBI)
Prüfungsdatum 27.11.2020
Schlagwörter concentration polarization, nanofiltration, Raman spectroscopy
Referent/Betreuer Horn, H.
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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