Projekt ohne Drittmittelfinanzierung

HelioClean - Nanotechnologisch funktionalisierte Baustoffe zur solarkatalytischen Luft- und Oberflächenreinigung


Details zum Projekt
Projektlaufzeit: 03/200902/2012


Zusammenfassung
In dem Verbundantrag wird ein Forschungsvorhaben beschrieben, mit dem unter Nutzung von Sonnenlicht Luftschadstoffe mittels nanotechnologisch funktionalisierter Baustoffoberflächen katalytisch zersetzt werden können. Darüber hinaus führt die Funktionalisierung zu einem Selbstreinigungseffekt und verhindert die Bildung von Biofilmen und die damit verbundene Biokorrosion von Baustoffen. Der innovative Ansatz des Projektes beruht auf der deutlichen Steigerung der Fotosensibilisierungseffizienz des Fotokatalysators auch in lichtschwachen Bereichen und der Erhöhung der effektiven Oberfläche des Fotokatalysators in der Baustoffmatrix. Dadurch sollen kostengünstigere Produkte im Vergleich zu bestehenden, die weitestgehend auf der kostenintensiven Zugabe großer Mengen an unmodifiziertem Titandioxid beruhen, entwickelt werden. Damit geht das beantragte Projekt deutlich über die bisher in Europa geförderten Projekte und entsprechend über den Stand der Technik hinaus.

Zur Realisierung der Aufgabenstellung in diesem Vorhaben wurden verschiedene wissenschaftliche und technische Arbeitsziele definiert. Zur optimalen Nutzung der Sonnenenergie werden zwei prinzipiell unterschiedliche Ansätze zur Steigerung der Photosensibilisierungseffizienz verfolgt: die Verschiebung der partikulären Absorptionskante durch Dotierung von Photokatalysatoren eine oberflächliche Modifizierung des Photokatalysators mit Phthalocyanin-Analoga. Die Untersuchungen werden am TiO2 und ZnO durchgeführt. Sowohl TiO2 als auch ZnO sind gut verfügbar und bei beiden Photohalbleitern ist grundsätzlich eine Veränderung der Bandlücke durch den Einbau unterschiedlicher Elemente möglich, bzw. es können organische Photosensibilatoren eingesetzt
werden. Innerhalb des Projektes soll untersucht werden, bei welchem Photohalbleiter die Steigerung der Photokatalyseeffizienz effektiver ist und diese Produkte dann im Technikumsmaßstab hergestellt werden. Die Erhöhung der nutzbaren Oberfläche für die Photokatalyse in Endprodukten soll hingegen durch die Herstellung und Untersuchung folgender Punkte realisiert werden: Core-Shell Katalysatoren (Beschichtung eines Trägermaterials mit einem Photokatalysator) Aufbringen einer wenige nm dicken transparenten Schicht des Photokatalysators auf Baustoffe einer verbesserte Redispergierung der Photokatalysatoren in der Baustoffmatrix.


Projektleitung


Forschungsfelder


Zuletzt aktualisiert 2017-11-07 um 14:17

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