Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Geruchsabsorbtion durch fotokatalytische Verfahren

28.07.2003


Chemiker der Universität Jena wollen Gerüche mit fotokatalytischen Verfahren bekämpfen


Dr. Meyer hält ein mit Titandioxid beschichtetes Aluminiumnetz in der Hand, dessen geruchstötenden Eigenschaften in der Versuchsanlage vor ihr getestet werden. (Foto: Cott/FSU-Fotozentrum)



Chemie ist das, was pufft und stinkt, heißt es landläufig. Die chemischen Experimente, die Dr. Susann Meyer in den letzten zweieinhalb Jahren durchgeführt hat, könnten jedoch zukünftig dazu dienen, Gestank zu vermindern. In ihrer Promotionsarbeit testete und optimierte die Chemikerin von der Friedrich-Schiller-Universität Jena die Voraussetzungen für fotokatalytische Reinigungsprozesse. Ein renommierter Schweizer Ausrüster für Großküchen hat jetzt sein Interesse bekundet, die neue Technologie in seinen Küchenabzugshauben einzusetzen. Die 26-jährige Chemikerin, die am Institut für Technische Chemie und Umweltchemie arbeitet, hat kürzlich ihre Dissertation zum Thema "Plasmachemische Beschichtung: Eine Methode zur Herstellung substratunabhängiger photokatalytisch aktiver Titandioxid-Schichten" vorgelegt. Die im Rahmen eines durch das Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderten Projektes angefertigten Arbeit wurde kürzlich mit dem höchsten Prädikat "summa cum laude" bewertet.



In der Arbeit geht es - um im Küchenjargon zu bleiben - um Metall- oder Keramik-Toastscheiben, die in einem komplizierten chemischen Prozess mit Titan- und Titandioxidschichten belegt werden. Regt man die oberste Schicht dieses Sandwichs, nämlich das Titandioxid, mit UV-Licht an, wird ein katalytischer Reaktionsprozess in Gang gesetzt. Dieser zerstört Geruchsträger aber auch beliebige andere ungewollte Verbindungen, die in flüssiger oder fester Phase am angeregten Titandioxid-Belag vorbeigeleitet werden. Nun rückt man unliebsamen Küchendunst auch heute schon beispielsweise mit Aktivkohlefiltern zu Leibe. "Die müssen aber häufig ausgetauscht werden", nennt Susann Meyer einen Nachteil. "Bei anderen gängigen Verfahren wird mit dem problematischen UVC-Licht gearbeitet und es entsteht Ozon als Nebenprodukt des fotokatalytischen Prozesses", ergänzt ihr Doktorvater Prof. Dr. Günter Kreisel.

Bei der in Jena entwickelten Variante kommt man mit dem weniger schädlichen UVA- Licht aus, das z.B. in Diskolampen eingesetzt wird und neuerdings sogar durch Halbleiterdioden erzeugt werden kann. "Mit dem Titandioxid setzen wir eine ungiftige, preiswerte und chemisch träge Substanz ein, die wir ganz kontrolliert zur Reaktion anregen können", zählt Meyer die Vorteile auf. Die Substanz ist überall im Alltag zu finden, zum Beispiel als Weißmacher in Zahnpasta oder in Sonnenschutzprodukten ab Lichtschutzfaktor 10.

Für ihre fotokatalytischen Reaktionen mussten die Jenaer Chemiker das Titandioxid jedoch in einer dünnen kristallinen Schicht bändigen. Ihr Ziel war es, Titandioxid-Schichten definierter Dicke auf unterschiedlichen Ausgangsmaterialien zu erzeugen. "Das geht jedoch nur, wenn auf dem gewünschten Trägermaterial schon eine hauchdünne Titanschicht als Reaktionsbasis vorhanden ist", erklärt Prof. Kreisel, der seit vielen Jahren auf dem Gebiet forscht. Das Problem, Titan auf Metalle oder Keramiken aufzubringen, löste ein Industriepartner für ihn. PVD (Physical Vapour Deposition) heißt das Schlagwort für Eingeweihte. Kreisels Team arbeitete seinerseits daran, das "Sandwich" in einer kontrollierten elektrochemischen Reaktion mit dem Titandioxid "zu belegen". Dazu kommt das Ausgangswerkstück in ein Elektrolysebad, in dem eine Titanverbindung gelöst ist. Unter hohen Spannungen von 150 Volt vollzieht sich an der Titanmutterschicht die Reaktion, kristallines Titandioxid lagert sich an. "Das Knattern der ,plasma-artigen’ Entladungen an der Reaktionsoberfläche kann man sogar hören", sagt Susann Meyer. Die Analyse, Charakterisierung und Quantifizierung dieses Prozesses brachte ihr den Doktorhut ein. Für den Einsatz in Dunstabzugshauben beschichtete die Chemikerin der Uni Jena letztendlich netzartige Aluminiumstreckmetalle mit Titandioxid.

Kontakt:

Dr. Susann Meyer
Institut für Technische Chemie und
Umweltchemie der Universität Jena
Lessingstr. 12, 07743 Jena
Tel.: 03641 - 948435
E-Mail: Susann.Meyer@uni-jena.de

Stefanie Hahn | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Berichte zu: Geruchsabsorbtion Kreisel Prozess Titandioxid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Undercover im Kampf gegen Tuberkulose
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Tumoren ordentlich einheizen
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit