Photokatalytische Wasserspaltung an Silikat-immobilisierten Photokatalysatoren

Durch die Entwicklung von effizienten immobilisierten Oxidations- bzw. Reduktionskatalysatoren wird, in Kombination mit geeigneten redoxaktiven Farbstoffen, die Wasserspaltung in Wasserstoff und Sauerstoff möglich. Der redoxaktive Farbstoff dient hierbei als Elektronenüberträger. Derartige Zentren - Farbstoff- wie Redoxzentren - sollen in ein Schichtsystem so eingebracht und stabilisiert werden, dass sie auf engstem Raum kooperativ wirken können.

An den ausgewählten Schichtmaterialien wird in einem ersten Schritt das Interkalationsverhalten experimentell untersucht. Hierbei dienten Tenside, Farbstoffe bzw. Metallkomplexe als einzulagernde Modellsubstanzen, deren Interkalationsverhalten charakterisiert wurde. Über eine Variation der Versuchsbedingungen wurden die Interkalationsbedingungen für die Einzelkomponenten festgelegt und die resultierenden Interkalationskomplexe charakterisiert.

In Abhängigkeit von der Molekülgröße und der Beladungshöhe des Interkalates kann ein unterschiedlich großer Hohlraum zwischen den Schichten aufgespannt werden. Dies ist notwendig, um den Zwischenschichtraum für die nachfolgenden Vorgänge zu öffnen. Ziel des Teilprojekts ist eine effiziente Wasserstofferzeugung durch die Nutzung der photokatalytischen Wasserspaltung im Niedrigtemperaturbereich. Bisher ist dies nur bei sehr hohen Temperaturen möglich.

 

ANSPRECHPARTNER

Prof. Dr. Wilhelm Schwieger
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg/ Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik
Tel.: +49 9131 / 85-28 910
e-mail: Wilhelm.Schwieger(at)crt.cbi.uni-erlangen.de

 

TÄTIGKEITSFELDER

  • Untersuchung der Einlagerung katalytisch aktiver Substanzen in Schichtmaterialien (Interkalation)
  • Bestimmung der photokatalytischen Wirksamkeit
 

KOMPETENZEN

  • Strukturierung der silikatischen Materialien mit Schichtstruktur (statische, geometrische, kristallografische Verteilung von Ladungen, um Abstandshalter zu platzieren und damit Hohlräume zwischen den  zwei Schichten zu schaffen)
  • unterschiedlichste Schichtstrukturen, durch Interkalation erzeugen und Immobilisierung verschiedener Materialien
  • Ladungsverteilung (Ladungsimplementierung)
  • Reaktivität (Reaktionsverhalten) von Materialien (Struktur-Wirk-Beziehung) der Schichtmaterialien
 

LABOR UND EQUIPMENT

 

ANGEBOTE

  • Bestimmen, Entwickeln und Erzeugen von Struktureigenschaften, um für spezifische Anwendungen anorganische (anionische, ionische) Schichtmaterialien zu entwickeln (katalytisch, adsorptiv, Barrierematerialien)
  • Synthesemöglichkeiten in Maßstäben von 20mL bis zu 2L
 

ANWENDUNGSGEBIETE

 

REFERENZPROJEKTE

 

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