Til hovedinnhold

Syntese av porøse materialer

Syntese av porøse materialer

SINTEF har lang erfaring i fremstilling av en rekke porøse materialer. Utstyr for fremstilling av disse spenner fra gram-skala til kg-skala. I tillegg har SINTEF stor kompetanse på karakterisering av porøse materialer (pulver Røntgen (XRD); identifikasjon og strukturanalyse, gass adsorpsjon (N2/Ar adsorpsjon; BET areal, porestørrelsesfordeling, etc.)

Porøse materialer som Zeolitter, Metall-organiske rammeverk (MOF) og silika (MCM-41, SBA-15, etc.) fremstilles enten i autoklav under hydrotermale betingelser eller i løsning ved mer moderate betingelser. Som oftest er batch-syntese benyttet, men også kontinuerlig syntese av slike materialer kan benyttes.

Mikro- og meso-porøse materialer har typisk spesifikk overflateareal fra 200 m2/g opp til over 6000 m2/g! Materialer med høy overflate kan benyttes i forskjellige separasjonsteknologi basert på adsorpsjon på overflater – både i gassfase (trykk-sving adsorpsjon, (PSA) eller temperatur-sving adsorpsjon (TSA)) og i løsning (som fast fase i kromatografiske prosesser eller som selektiv adsorbent for å fjerne urenheter). I tillegg har mikroporøse Zeolitter utstrakt bruk innenfor katalyse (sur katalyse (FCC – fluid katalytisk cracking, alkylering, reformering, etc.)

Kontinuerlige metoder for fremstilling av porøse materialer ved bruk av lange rør-reaktorer eller spesielt designete mer avanserte flyt-reaktorer fremstilt ved 3D printing er under utvikling. Slike prosesser kan enkelt oppskaleres ved parallellisering og gir i prinsippet et renere produkt (mindre bi-produkter) og høyere produktivitet.

5.5 L autoklav benyttet for syntese av mikroporøse materialer. Foto: SINTEF/Werner Juvik
Forskningsleder