Vergleich der Eigenschaften der Granulatkörner aus unterschiedlichen Formgebungsmethoden (Wirbelschichtverfahren, Mischgranulierung und schablonengestütze Granulierung)

Da mikroporöse MOF-Materialien üblicherweise als feine Pulver anfallen kann ihr Potenzial für unterschiedlichste Anwendungsszenarien wie z. B. sorptive Wärmespeicherung und Kältebereitstellung, Gasspeicherung oder Katalyse oft nur durch eine entsprechende Formgebung ausgeschöpft werden. Da die Methode der Wirbelschichtgranulierung nur mit sehr materialintensiven Versuchsreihen erforscht werden kann werden diesem Verfahren weitere Verfahren gegenübergestellt, die mit weniger Ausgangsmaterial funktionieren und ebenso zur Körnung des MOF-Materials führen können. Die Mischgranulierung stellt ein Standardverfahren aus der Zeolith-Industrie dar, welche bei Verfahrensbedingungen ausgeführt werden kann, die die Stabilität des MOF-Materials nicht gefährden. Für Test-Zwecke sind kleine Apparaturen erhältlich, wodurch, bei gleichem Materialeinsatz, ausführlichere Versuchsreihen möglich werden. Diesem Verfahren wird ein schablonengestütztes Verfahren im Labormaßstab, welches am LS Technische Chemie entwickelt wurde, gegenübergestellt.

Das Verfahren der Mischgranulierung wird in Kooperation mit Dipl.-Ing. Steffen Lauenroth am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, Hermsdorf, durchgeführt.

Comparison of the properties of pellets from different shaping methods (fluidized bed process, mixed pelletizing and stencil-supported pelletizing)

As microporous MOF materials are usually produced as fine powders, their potential for a wide range of application scenarios, such as sorptive heat storage and cooling, gas storage or catalysis, can often only be exploited by shaping them accordingly. As the fluidized bed pelletizing method can only be researched with very material-intensive test series, this process is compared with other processes that work with less starting material and can also lead to the granulation of the MOF material. Mixed granulation is a standard process used in the zeolite industry, which can be carried out under process conditions that do not jeopardize the stability of the MOF material. Small apparatus is available for test purposes, which allows more extensive test series to be carried out using the same amount of material. This method is compared with a template-based method on a laboratory scale, which was developed at the Department of Technical Chemistry.

The mixed granulation process is carried out in cooperation with Dipl.-Ing. Steffen Lauenroth at the Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS, Hermsdorf.
This text was translated with DeepL on10/11/2025