Der steigende Anteil verunreinigter Abwässer aus Industrieanwendungen, der Landwirtschaft sowie dem täglichen Leben gefährden sowohl die Umwelt als auch die Gesundheit nachhaltig. Immer höhere Konzentrationen von Rückständen in diesen Abwässern beanspruchen stark die bestehenden Verfahren der Wasseraufbereitung. Neben dem Scale-up bestehender Prozesse besteht daher auch ein Bedarf an neuen Filtrationsmaterialien, die durch ihre Eigenschaften den aktuellen Problemen entgegenwirken. Ionischen Flüssigkeiten sind eine nicht-natürliche Stoffklasse, welche nicht-flüchtig, nicht entflammbar, chemisch resistent und geladen sind. Auf Grund ihres synthetischen Ursprungs sind eine Vielzahl von Kombinationen aus unterschiedlichen Anionen und Kationen möglich, wobei auch funktionalisierte Gruppen in die ionische Flüssigkeit eingeführt werden können. Die freie radikalische Polymerisation dieser Stoffklasse bietet eine effiziente Möglichkeit hochfunktionalisierte Materialien herzustellen. In dieser Arbeit wird ein universeller Ansatz für die Synthese freistehender Polymermembranen aus polymerisierten ionischen Flüssigkeiten vorgestellt. Die Membranen, bestehend aus verschiedenen Vinylalkylimidazoliumbromid ionischen Flüssigkeiten, wurden reproduzierbar und ohne weitere Anpassung an die jeweiligen ionischen Flüssigkeiten synthetisiert und erfolgreich in wässrigen Filtrationen eingesetzt. Nachfolgend wurden geladene Zucker sowie Farbstoffe mit bis zu 99% Effizienz über 2000 Stunden zurückgehalten. In der Elektrodialyse wurde außerdem gezeigt, dass polymerisierte ionische Flüssigkeiten ein hochstabiles Material für Anionenaustauschermembranen darstellen.
The increasing amount of wastewater due to industry, agriculture and domestic endangers the environment as well as health. New and more complex chemicals and residues stress the existing purification and downstream applications towards clean fresh water. Besides established filtration materials, there is a need for innovative, functional materials facing today's challenges. Ionic liquids represent a class of substances with interesting properties as they are non-flammable, non- volatile, resistant towards aggressive chemicals and highly charged because of their salt character. Due to their synthetic origin, a high number of possible cation and anion combinations is applicable. By polymerizable groups such as vinyl functions, they can be used in material synthesis. Free radical polymerizations of these ionic liquids offer an efficient possibility to synthesize highly functionalized separation materials. This work presents an universal synthetic approach towards free-standing polymeric membranes consisting of polymerized ionic liquids. Hereby, a membrane formation method was elaborated that does not need to be adapted to the ionic liquids and demonstrating a high reproducibility of the materials. Different vinylalkylimidazolium bromide ionic liquids were used to synthesize membranes and utilize them in aqueous filtration as well as electrodialysis as separation material. Charged substrates such as sugars or dyes were withheld with up to 99% whereby the membrane material was stable up to 2000 hours without a significant loss in efficiency. In electrodialysis, PILs membranes offered a highly stable anion exchange material.