Wissenschaftler der North Carolina State University , der Membrane Technology and Research Inc. und der australischen Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization beschreiben in der April-Ausgabe der Fachzeitschrift Science eine mit winzigen Siliziumdioxidteilchen versetzte Polymer-Membran, die überraschenderweise eine verbesserte Durchlässigkeit und Selektivität für große Moleküle besitzt. Diese Membran könnte nach Meinung der Forscher in der Umweltsanierung, Meerwasserentsalzung und in der Gas- und Ölproduktion eingesetzt werden.
Einer der Autoren, Richard J. Spontak, vergleicht in einer Presseinformation der North Carolina University die herkömmlichen Membranen mit einem Netz, in dem ein Loch so weit vergrößert wird, dass Tischtennis-, Tennis- und Basketbälle durchpassen. Allerdings wird durch diese Vergrößerung der Durchlässigkeit die Selektivität der Membran verkleinert. “Mit unseren Membranen können wir aber beides erreichen, nämlich eine hohe Durchlässigkeit und Selektivität für große Moleküle- mit anderen Worten, unser Netz lässt vorzugsweise Basketbälle durch.”
Die Wissenschaftler erreichen die hohe Selektivität für große Moleküle durch den Einbau von sehr kleinen Siliziumdioxidpartikeln in eine Polymermembran aus Poly (4-Methyl-2-penten). Zur Freude der Wissenschaftler verhalten sich ihre “gefüllten” Membranen nicht wie die herkömmlichen Membranen, in die Metalloxide oder andere Nanoteilchen eingebettet werden und deren Durchlässigkeit für große Moleküle herabgesetzt wird. Die mit den Silikatpartikeln versetzten Membranen werden als umgekehrt-selektiv bezeichnet, da sie entgegen den Erwartungen vorzugsweise große Moleküle wie Butan passieren lassen und den Weg für kleine Moleküle wie Methan sperren.
Katja Bammel
