Untersuchungen und Optimierungen zur photokatalytischen Wirksamkeit von immobilisiertem Titandioxid im sichtbaren Spektralbereich

Schlott, Franziska GND

Schwerpunkt der vorliegenden Dissertation war die Entwicklung eines Katalysatorsystems, das die photokatalytische Darstellung von Wasserstoff im sichtbaren Spektralbereich in einem 1-Raum-Photoreaktor erlaubt. Zentraler Bestandteil dieses Photokatalysators ist eine Titandioxidschicht, welche mit Hilfe des SOLECTRO®-Verfahrens hergestellt wird. Das so immobilisierte Titandioxid wird Goldpartikel belegt und gleichzeitig mit einem Rutheniumfarbstoff sensibilisiert. Zunächst wurden die beiden Komponenten des Photokatalysators (farbstoffsensibilisierte und goldmodifizierte Schicht) getrennt betrachtet. Anhand von photoelektrochemischen Messungen an dem System Farbstoff/Titandioxid sowie Untersuchungen zur photo-katalytischen H2-Darstellung an Au/TiO2-Schichten unter Bestrahlung mit UV-Licht konnte der Einfluss der einzelnen Parameter gezeigt werden. Dabei wurde vor allem die Titandioxidschicht betrachtet. Durch Variationen im Herstellungsprozess des Titandioxids wurden neue Schichtsysteme generiert und eingehend charakterisiert (u. a. REM, BET, XRD). Es zeigten sich starke Unterschiede in den Schichteigenschaften der verschiedenen Titandioxidsysteme. Diese Eigenschaften besitzen einen deutlichen Einfluss auf die einzelnen Untersuchungen, wobei sich zum Teil gegensätzliche Ergebnisse ergeben. Durch das Zusammenfügen aller Bestandteile (Titandioxidschicht, Farbstoffkomplex, Gold) wurde ein komplexer, modular aufgebauter Photokatalysator geschaffen, der es ermöglicht, photokatalytisch Wasserstoff mit Hilfe des sichtbaren Lichts aus wässrigen Lösungen herzustellen.

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Schlott, Franziska: Untersuchungen und Optimierungen zur photokatalytischen Wirksamkeit von immobilisiertem Titandioxid im sichtbaren Spektralbereich. 2011.

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