Einflüsse auf die elektroosmotische Durchströmung von nanoporösen Haufwerken

Die Durchströmung von Haufwerken, in denen Partikel in engem Kontakt mit ihren Nachbarn stehen, ist für viele industrielle Prozesse von Bedeutung. In nanoporösen Haufwerken sind Stoff‐ und Ladungstransport miteinander verknüpft. Diese elektrokinetischen Effekte bieten die Möglichkeit, das Problem des hohen Durchströmungswiderstandes zu umgehen. Der hohe Durchströmungswiderstand schränkt den Einsatz von Nanopartikeln ein, z. B. als Katalysatorträger in Festbettreaktoren. Die hier untersuchten Haufwerke wurden durch Filtration von wässrigen Titandioxid‐ und Aluminiumoxidsuspensionen hergestellt und anschließend mit Elektrolytlösungen verschiedener pH‐Werte und Ionenkonzentrationen durchströmt. Die druckgetriebene Durchströmung führt zur Ausbildung eines Strömungspotenzials. Das Anlegen einer externen Spannung ruft hingegen einen elektrischen Strom und einen elektroosmotischen Volumenstrom hervor. Die Messergebnisse zeigen eine klare Abhängigkeit des Strömungspotenzials und des elektroosmotischen Volumenstroms vom pH‐Wert und der Ionenstärke der Elektrolytlösung.