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Die Universität Kassel bearbeitet im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes HelioClean zwei Teilprojekte im Fachgebiet Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie und ein Teilprojekt im Fachgebiet Chemie mesoskopischer Systeme. 


Erstes Ziel ist die Entwicklung und Anpassung bestehender Nachweismethoden, um die Wirksamkeit und Effizienz photokatalytisch modifizierter Baustoffe messen zu können. Als Ausgangspunkt dienen hierbei sowohl nationale als auch internationale Normen, die den oxidativen Abbau von Farbstoffen, Stickoxiden etc. auf keramischen Materialien verfolgen.


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Abbildung: Klimaschrank und Apparatur zur Messung des photokatalytischen NOx-Abbaus


Die Entwicklung effizienterer Photokatalysatoren stellt das zweite Teilprojekt der Arbeitsgruppe Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie dar. Zur Steigerung der Effizienz wird der benötigte Anteil photokatalytisch aktiven Titandioxids verringert. Dazu werden Kompositmaterialien aus einem inerten Kern und einer dünnen umhüllenden Schale des aktiven Materials synthetisiert, mit dem Ziel, eine hohe spezifische Oberfläche des Photokatalysators zu erhalten und gleichzeitig Material zu sparen. Diese Materialien werden als Kern-Schale-Partikel bezeichnet.

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Abbildung: Zusammenstellung einer rasterelektronenmikroskopischen Aufnahme von Kern-Schale Partikeln und einer Messung des photokatalytischen Abbaus von NO, verursacht durch die Kompositpartikel unter UV-Einstrahlung.



Ziel des Teilprojekts im Fachgebiet ?Chemie mesoskopischer Systeme? ist die Synthese von Hybridpartikeln aus nanopartikulärem TiO2 (np-TiO2) und peripher funktionalisierten Porphyrazinen. Die Hybridpartikel sollen hinsichtlich ihrer wellenlängenabhängigen photo-katalytischen Eigenschaften untersucht werden, die einem oxidativen Schadstoffabbau dienen können. Während np-TiO2 nach Anregung mit energiereichem UV (Wellenlänge 200?300 nm) an der Luft reaktive Superoxid- und Hydroxyl-Radikale generiert, erzeugen Porphyrazine nach langwelliger Anregung (Wellenlänge 600?900 nm) reaktiven Singulett-Sauerstoff.


www.uni-kassel.de/HelioClean