Photokatalytische Zersetzung organischer Substanzen mit Keramiken aus dem System Ti-Mo-O:
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| adam_text | PHOTOKATALYTISCHE ZERSETZUNG
ORGANISCHER SUBSTANZEN MIT KERAMIKEN
AUS DEM SYSTEM TI-MO-0
DER TECHNISCHEN FAKULTAET
DER FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET
ERLANGEN-NUERNBERG
ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES
DOKTOR DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN (DR.-ING.)
VORGELEGT VON
DIPL.-ING. (FH) KAI
GOETZ GUTBROD
AUS STUTTGART
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INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS V
TABELLENVERZEICHNIS VIII
1. EINLEITUNG 1
2. GRUNDLAGEN 3
2.1. PHOTOKATALYSE 3
2.1.1 PHOTOKATALYTISCHE ZERSETZUNG IN WAESSRIGEN MEDIEN 6
2.1.2 TITANDIOXIDMODIFIKATIONEN UND DEREN AKTIVITAET 8
2.1.3 OPTIMIERUNGSMOEGLICHKEITEN ZUR STEIGERUNG DER AKTIVITAET VON
TITANDIOXID 11
2.1.4 MOLYBDAENOXIDE IN DER PHOTOKATALYSE 19
2.1.5 DAS TERNAERE SYSTEM TI-MO-0 IN DER PHOTOKATALYSE 20
2.1.6 AKTIVITAETSBEWERTUNG - METHYLENBLAU ALS MODELLSUBSTANZ 21
2.2. BIOMORPHE STRUKTURIERUNG 22
3. EXPERIMENTELLE DURCHFUEHRUNG 26
3.1. PROBENPRAEPARATION 26
3.1.1 TITANDIOXIDSOL-HERSTELLUNG 26
3.1.2 HERSTELLUNG VON TITANDIOXID/MOLYBDAENTRIOXID-MISCHSOLEN 26
3.1.3 HERSTELLUNG VON PHOTOKATALYSATOREN MIT DER STRUKTUR DER
FLATTERBINSE 27
3.1.4 NITRIDIERUNG VON PHOTOKATALYSATOREN 29
3.1.5 TITANDIOXID-REFERENZPULVER 29
3.2. CHARAKTERISIERUNG 29
3.2.1 ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE (XRD) 29
3.2.2 RAMANSPEKTROSKOPIE 30
3.2.3 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM) 30
3.2.4 UVA/IS-SPEKTROSKOPIE 31
3.2.5 ROENTGEN-PHOTOELEKTRONENSPEKTROSKOPIE (XPS) 31
3.2.6 ELEKTRONEN-SPIN-RESONANZ MESSUNGEN (ESR) 31
3.2.7 STICKSTOFFADSORPTIONSMESSUNGEN (BET) 32
3.3. PHOTOKATALYTISCHE AKTIVITAETSMESSUNGEN 32
3.4. ADSORPTIONSMESSUNGEN 35
3.5. DESORPTIONSMESSUNGEN 35
4. ERGEBNISSE 37
4.1. PHASENBILDUNG 37
4.1.1 SYSTEM TL-0 37
4.1.2 REFERENZPROBEN AUS DEM SYSTEM TI-0 39
4.1.3 SYSTEM TI-MO-0 39
4.2.REAKTIONEN MIT DEM BIOTEMPLAT 50
III
4.2.1 C-DOTIERUNG IM SYSTEM TI-0 50
4.2.2 NITRIDIERUNG BIOMORPHER PROBEN AUS DEM SYSTEM TI-0 57
4.2.3 EINFLUSS DES BIOTEMPLATS IM SYSTEM TI-MO-0 59
4.3. PHOTOKATALYTISCHE CHARAKTERISIERUNG 62
4.3.1 EINPHASIGE UND BIOMORPHE KATALYSATORPROBEN AUS DEM SYSTEM TI-0 62
4.3.2 BIOMORPHE, NITRIDIERTE KATALYSATORPROBEN AUS DEM SYSTEM TI-0 65
4.3.3 KATALYSATORPROBEN AUS DEM SYSTEM TI-MO-0 65
4.3.4 BIOMORPHE KATALYSATORPROBEN AUS DEM SYSTEM TL-MO-0 67
5. DISKUSSION 69
5.1. EIGENSCHAFTSAENDERUNGEN VON TI0
2
DURCH FREMDSTOFFZUGABE 69
5.1.1 C-DOTIERUNG WAEHREND DER HERSTELLUNG BIOMORPHER TITANDIOXID-PROBEN
69
5.1.2 NITRIDIER-EINFLUSS AUF DIE BIOMORPHEN PROBEN 71
5.1.3 MOLYBDAENEINFLUSS 72
5.1.4 DOTIERUNG WAEHREND DER HERSTELLUNG BIOMORPHER PROBEN AUS DEM SYSTEM
TI-MO-O 76
5.1.5 BANDKANTENVERSCHIEBUNGEN 76
5.2. PHOTOAKTIVITAET 80
5.2.1 EINFLUSS VON DOTIERUNGSPROZESSEN 80
5.2.2 NITRIDIERUNG BIOMORPHER TITANDIOXID-PHOTOKATALYSATOREN 86
5.2.3 EINFLUSS DES MOLYBDAENGEHALTES 87
6. ZUSAMMENFASSUNG - SUMMARY 92
LITERATURVERZEICHNIS 96
DANKSAGUNG 107
IV
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