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Ziel der Arbeit war die Entwicklung von edelstahlgestützten Zeolith MFI und Zeolith BEA Membranen mit variierender chemischer Zusammensetzung und Kristallorientierung. Zum ersten Mal konnten in dieser Arbeit defektfreie Zeolith BEA Membranen synthetisiert werden. Zudem wurden Zeolithmembrane mit einzelnen MFI oder BEA Schichten, mit Verbundschichten aus BEA und MFI Zeolith und b-orientierte MFI Zeolithschichten hergestellt. Die MFI Membrane wurden Gitteraluminium-frei (Silikalit-1) und aluminiumhaltig (ZSM-5) synthetisiert. Die Anwendung der hergestellten Membrane wurde an Hand der Trennung von Xylolen und Trimethylbenzolisomeren sowie an Hand der Isomerisierung von Xylolisomeren getestet. Für die Membranherstellung wurden zwei Synthesestrategien verfolgt. Die bereits in Vorarbeiten entwickelte zweistufige Synthese mit in-situ Keimbildung und sekundärem Kristallwachstum ("In-situ Seeding and Secondary Growth (SSG)") wurde für die Präparation von Zeolith MFI Membranen genutzt. Zudem wurden sowohl Zeolith MFI als auch BEA Membrane durch die Methode der multiplen in-situ Kristallisation ("Multiple In-Situ Crystallization (MISC)"), welche in dieser Arbeit entwickelt wurde, hergestellt. Durch die MISC Methode konnten im Vergleich zu den durch SSG hergestellten Membranen dünnere Zeolithschichten aus kleineren aber stärker verwachsenen Kristallen synthetisiert werden. Dieses Ergebnis kann auf das besondere Schichtwachstum der MISC zurückgeführt werden, welches aus einem sequentiellen Auflösen und Wachsen der Kristalle resultiert. Auf Grund dünnerer und zugleich dichterer Zeolithschichten konnte die Membranqualität durch die MISC Methode gegenüber der SSG Methode verbessert werden. b-orientierte MFI Membrane wurden durch ex-situ Keimaufbringung mit TPA Trimeren als Strukturdirigierendes Agens hergestellt.
In this work, development of high quality, stainless-steel supported, MFI and BEA type zeolite membranes with varying chemical composition and crystal orientation was carried out. Defect-free BEA type zeolite membranes were prepared for the first time in this work. Single layered (MFI and BEA), bi-layered (BEA/MFI) and b-oriented (MFI) membranes were prepared. MFI membranes were prepared in the aluminium free form (Silicalite-1) as well as in the aluminium containing form (ZSM-5). Application of these membranes for the separation of organic vapors such as xylene isomers, trimethylbenzene isomers and to some extent for xylene isomerization reaction was explored. For the preparation of membranes, two different synthesis strategies were followed. Previously developed ''In-situ Seeding and Secondary Growth'' (SSG) technique was used for the preparation of MFI membranes. During the course of this work, another synthesis technique called as ''Multiple In-Situ Crystallization'' (MISC) was developed and successfully applied for the preparation of MFI and BEA type membranes. Membranes prepared using MISC technique were relatively thinner, contained smaller crystals and had stronger crystal intergrowth than the one prepared using SSG technique, a result that was attributed to a unique layer growth process during MISC assisted membrane synthesis where crystal growth and dissolution processes followed one another. As a consequence, zeolite membranes prepared using MISC technique were of the better quality than the one prepared using SSG technique. b-Oriented MFI membranes were prepared using ex-situ seeding technique and using trimer-TPA as a structure directing agent. To assist b-oriented membrane synthesis, intermediate mesoporous silica layer was applied. The ex-situ seeding step proved to be major hurdle in the fabrication of b-oriented MFI membranes as seed coverage achieved using ex-situ seeding was not adequate to cover the entire surface. Finally, by combing the MISC and the ex-situ seeding technique, bi-layered BEA/MFI membranes were successfully prepared. XRD measurements performed on bi-layered membrane confirmed the presence of BEA layer underneath the MFI layer. Xylene separation measurements were carried out at variable feed partial pressures and at variable permeation temperatures on planar zeolite membranes. MISC prepared MFI membranes showed better xylene separation capability than the SSG prepared MFI membranes.