Der photokatalytische Abbau organischer Substanzen

Der photokatalytische Abbau organischer Substanzen
Der photokatalytische Abbau von organischen Substanzen erfolgt mit Hilfe eines Photokatalysators…
oder durch UV-Licht? Oder beides? Unter welchen Bedingungen erfolgt eine photokatalytische
Zersetzung dieser Stoffe denn jetzt? Um dies herauszufinden, stehen Dir eine UV-Quelle,
Titandioxid-Nanopartikel (4 g) als Photokatalysator und eine Methylenblaulösung (200 mL) als
organische Testsubstanz für die Zersetzung zur Verfügung. Die von Euch geplanten Versuche sollen
in 100 mL Bechergläsern durchgeführt werden.
Aufgabe 1) Entwickle mit diesen Materialien eine Versuchsreihe, um mit die notwendigen
Bedingungen für die Zersetzung dieses Stoffes zu identifizieren. Erstelle hierzu zunächst eine
tabellarische Übersicht aller geplanten Teilversuche, die auch zwei vorerst leere Spalten
(„Beobachtung“ und „Ergebnis“) enthält. Überlegt auch was bei der Durchführung berücksichtigt
werden muss, damit die Ergebnisse vergleichbar sind.
Teilversuch
Inhalt
Beobachtung
Ergebnis
Methylenblaulösung als
Referenz
1
2
3
4
Die Methylenblaulösung
wird nur mit UV-Licht
bestrahlt
um
zu
untersuchen, ob die
Zersetzung auch nur mit
UV-Licht erfolgt.
Der Methylenblaulösung
wird
nur
TiO2
hinzugefügt
um
zu
untersuchen, ob die
Zersetzung auch ohne
UV-Licht erfolgt.
Der Methylenblaulösung
wird TiO2 hinzugefügt;
die
Suspension
anschließend mit UVLicht bestrahlt.
Durchführung: Bei bestrahlten Proben sollte der Abstand zur Lampe gleich groß sein; gleiche
Bestrahlungsdauer;
Zusammenstellung nach: Fujishima, Akira/Rao, Tata N./Tryk, Donald A.: Titanium dioxide photocatalysis. In:
Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 1 (2000), S. 1–21