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Reinigung mit Tageslicht

Tageslichtaktive Fotokatalysatoren reinigen Oberflächen und Wasser effizient.

Fotokatalysatoren sind Stoffe, die unter Lichteinfluss einen chemischen Prozess auslösen, bei dem anorganischer oder organischer Schmutz oxidativ abgebaut wird. Werden sie an Außenschichten von beispielsweise Fassaden, Fliesen, Dachziegeln, Sanitärkeramik, Glas oder textilen Membranen eingebracht, können sie abgelagerte Schmutzpartikel lösen und reinigend wirken. Trink- und Abwässern beigegebene Fotokatalysatoren können nach dem gleichen Prinzip bei der Wasseraufbereitung ihre reinigende Wirkung entfalten. Gewöhnlich werden für diese selbstreinigenden, fotokatalytischen Effekte Nanopartikel aus Titanoxid verwendet. Dieser Fotokatalysator hat zwar den Vorteil, kostengünstig und in großen Mengen verfügbar zu sein. Er hat jedoch den Nachteil, dass er nur unter UV-Licht arbeitet. Da der UV-Anteil im Tageslicht nur vier Prozent beträgt, ist der Wirkungsgrad von titanoxidbasierten Fotokatalysatoren für die genannten Massenanwendungen zu niedrig. Eine höhere Effizienz wird erzielt, wenn der Fotokatalysator auch mit sichtbarem Licht aktiviert werden kann.Am Institut für Anorganische Chemie (AOC) gelang es, einen tageslichtaktiven Fotokatalysator auf Zinnwolframat-Basis zu entwickeln. Im Modellversuch wurden Farbstoffe, die Verschmutzungen simulieren, wie Methylblau, Dispers-Schwarz oder Methylorange, als Modellsubstanzen für fotokatalytische Reaktionen eingesetzt. Diese konnten im Tageslicht bis zu 20 Mal schneller abgebaut werden als mit dem handelsüblichen Fotokatalysator aus Titanoxid. Auch die in Wissenschaftskreisen beschriebenen derzeit besten tageslichtaktiven Fotokatalysatoren, wie BiVO4 oder Ag3PO4, werden übertroffen. Für Materialhersteller ist insbesondere auch die einfache, wasserbasierte und kostengünstige Herstellung der Fotokatalysatoren von wirtschaftlichem Interesse. Das wirtschaftliche Potenzial der neuen Fotokatalysatoren ist durch die vielseitige Einsetzbarkeit vor allem in großen Märkten wie in der Wasseraufbereitung sowie in der chemischen und Bauindustrie groß. 

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Frauke Helms, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanagerin, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-26036

E-Mail: frauke.helms@kit.edu

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