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[quote="Heatwave"][b]Meine Frage:[/b] Hallo liebe Community, im Internet habe ich einen Bericht gefunden über den Versuch sich selbst reinigende Gartenmöbel herzustellen indem man sie mit Titanoxid bestreicht. Es wurde mit Fettsäure und starkem UV Licht getestet, ob das Titanoxid die Fettsäure abbaut. So wie ich die Sache verstehe ist die Passivschicht von Titan ein Halbleiter. Genau wie die Passivschicht von Edelstahl. Warum funktioniert das also nicht bei Gegenständen aus Edelstahl? Oder funktioniert es? [b]Meine Ideen:[/b] Weiß nicht. . .[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Heatwave</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 28. Okt 2024 18:53<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ich denke ich verstehe. <br />Es geht um die Reinigung im "kleinst möglichen" Bereich. <br />So einem T-Shirt würde also gar nichts passieren, egal wie lange man der Stoff auf besagtem Photokat liegt. <br /> <br />Ich dachte hierbei jetzt echt nicht an einzelne Moleküle. <br /> <br /> <img src="images/smiles/lehrer.gif" alt="Lehrer" border="0" /></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>AC-Gast</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 28. Okt 2024 10:11<span class="gen"> </span> Titel: Photokatalyse</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Du hast da einfach falsche Vorstellungen von den Größenordnungen. <br />Die "Verunreinigungen" dürfen nicht zu groß sein,müssen ausreichend Kontakt mit PK-Oberfläche haben und das UV-Licht muß noch zu den katalytischen Zentren gelangen. <br />Die Selbstreinigung durch oxidativen Abbau beizeht sich auf sehr feine Partikel organischer Substanzen wie z.B. Fettmoleküle. <br />So sollen Handyoberflächen mit PK-Beschichtung Fingerabdrücke abbauen können,aber in der Umsetzung ist das noch nicht erreicht,um wirklich von ausreichend schneller Selbstreinigung zu sprechen(u.a. wir ja auch eine ausreichende "Belichtung" der Oberflächen benötigt). <br />Ein Krümel ist einfach zu groß und hat zu wenig Kontakt mit der Oberfläche. <br />Selbst organischer Staub wie Blütenpollen ist noch recht groß. <br />Bei ausreichender Zeit und einem sehr effektivem PK könnten diese soweit oxidativ abgebaut werden,daß sie leicht entfernt werden können. <br />Bei den Stickoxiden wiederum geht es um einzelen Gasmoleküle,die an der PK-Oberfläche adsorbiert und dann zersetzt werden. <br />Zu den Fettfilmen mal dies :"<span style="font-style: italic">Braunschweig, das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik. Ingenieur Frank Neumann hält drei Glasplättchen in der Hand: Das rechte zeigt einen satten Fettfleck, auf dem mittleren ist der Fleck halb verschwunden, das linke erstrahlt in hochreinem Glanz. Alle drei Plättchen sind mit derselben Spezialschicht überzogen, wurden jedoch unterschiedlich lange mit UV-Licht beleuchtet: das fettige gar nicht, das mittlere 30 Minuten, das saubere anderthalb Stunden. Frank Neumann: <br />„Bei längerer Bestrahlung der Oberfläche mit UV-Licht wird der Fettsäurefilm komplett abgebaut. Ein sehr schönes Beispiel für eine selbstreinigende Oberfläche.“</span> ". <br /> <br />AC-Gast.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Heatwave</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 27. Okt 2024 11:33<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ich hatte da was im Internet gelesen zu den Schäden an PK´S. Weiß aber nicht mehr genau wo. <br /> <br />Wenn ein Krümmel selbst für eine extra dafür angefertigte PK Oberfläche (Titanoxid) zu groß ist, wie muss ich mir dann die Selbstreinigung vorstellen? <br /> <br />Arbeitsgeräte oder Gebrauchsgegenstände die im Freien stehen werden durch Regen, Wind etc. immer an der Oberfläche schmutzig. <br />Wie funktioniert dann eine Selbstreinigung wenn dieser Effekt so gering ist? <br /> <br />In meiner Vorstellung dachte ich, wenn ich ein T-Shirt auf so eine Edelstahloberfläche lege, daß dann irgendwann ja ein, oder mehrere Löcher drin sein müssten. <br />Bei den speziellen Titanoxid Oberflächen sowieso.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>AC-Gast</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 27. Okt 2024 10:19<span class="gen"> </span> Titel: Photokatalyse</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Es wäre hilfeich für die Diskusion,wenn du die genannten Aussagen zum PK näher ausführen könntest(Zitat,Literatur). <br />So ist das schwierig einzuordnen,ob das für deine Frage relevant ist. <br />Es gibt halt sehr viele verschiedenen PK-Materialien und unterschiedlichste "Substrate",also Stoffklassen die durch PK zersetzt werden. <br />TiO2 wird z.B. schon relativ breit eingesetzt,um Stickoxide abzubauen. <br />Wie oben genannt gehört auch die Stabilität eines möglichen PK zu den Kriterien,ob er als PK eingesetzt werden kann.Das betrifft sowohl die mechanische/strukturelle Stabilität,aber auch die chemische gegenüber möglichen Abbauprodukten. <br />Dein Krümel ist viel zu groß,um von einem PK an der Oberfläche zersetzt zu werden,selbst wenn diese mit Nano-TiO2 als PK beschichtet wäre. <br />Die Photokaltalyse ist übrigens nicht nur für den "Abbau" von Stoffen gedacht,es gibt viele synthetische Anwendungen in der Chemie. <br /> <br />AC-Gast.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Heatwave</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 26. Okt 2024 20:08<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Die Bandlücke ist für mich ein neuer Begriff. Da muss ich mal nachlesen. Ich hatte auch gelesen das die Zersetzungsprodukte bei dieser Reinigung teilweise den Halbleiter angreifen und dann abbauen. Aber ist das nicht kontraproduktiv? <br /> <br />Der Photokat wird dann von seinen eigens erzeugten Reinigungsprodukten zerfressen. <br />Oder sind diese Vorgänge sehr vom zu reinigenden Medium oder der Strahlungsintensität abhängig? <br />Oder ist dieser negative Effekt gar nicht so groß? <br /> <br />Du schreibst bei Edelstahl wird das zum Teil auch funktionieren. <br />Wenn ich zu Hause einen Versuch mache indem ich auf eine polierte Edelstahloberfläche einen Krümmel Dreck lege und das mit starkem UV Licht bestrahle, wann sollte dieser Krümmel dann verschwunden sein? <br /> <br />Wäre doch mal ein interessanter Versuch. <br />Oder müsste ich da Jahre warten?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>AC-Gast</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Okt 2024 09:57<span class="gen"> </span> Titel: Photokatalyse</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Für die Verwendung als heterogener Photokatalysator zum oxidativen Abbau von u.a. organischen Materialien können verschiedene Metalloxide geeignet sein. <br />Dafür reicht es jedoch nicht aus,daß das Metalloxid ein Halbleiter ist. <br />Neben der Größe der effektven Oberfläche,Struktur und Stabilität ist auch die jeweilige Bandlücke (band gap) wichtig. <br />In der passenden Kombination werden Elektronen im PK angeregt,in den katalytischen Zentren so reaktive Sauerstoffspezies gebildet(Hydroxyl-Radikal,Superoxid-Radikal),und dort angelagerte Substanzen dann oxidativ abgebaut. <br />Im TiO2 ist die Bandlücke sehr gut für solche Prozesse,wobei für höhere Effektivität in der Regel das TiO2 als (stabiliserte) Nanopartikel vorliegt(vereinfachte Darstellung). <br />Beim Chrom(III)-oxid,welches die Passivschicht von Edelstahl bildet,ist die Bandlücke mWn nicht ausreichend groß und die Oberfläche/Struktur nicht so geeignet für eine effektive Wirkung als Photokatalysator. <br />Eine gewissen Zersetzung wird sicherlich auch an der Edelstahloberfläche stattfinden,jedoch nicht schnell genug,um als "selbsreinigend" zu funktionieren. <br />Es gibt jedoch die Möglichkeit,Chrom(III)-oxid auf ein Trägermaterial aufzubringen,welches die Struktur/Oberfläche so verändert,daß die PKA <br />effektiv genutzt werden kann: <br /><span style="font-style: italic">Effect of activating agents on the photocatalytic activity of chromium oxide based porous carbon photocatalysts derived from chrome-tanned leather buffing dust waste for the degradation of 2-chlorophenol <br /></span> . <br />Dort wird aus Abfällen der Lederherstellung ein solcher PK hergestellt. <br /> <br />AC-Gast.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Heatwave</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 24. Okt 2024 18:21<span class="gen"> </span> Titel: Photokatalyse</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Hallo liebe Community,<br /><br />im Internet habe ich einen Bericht gefunden über den Versuch sich selbst reinigende Gartenmöbel herzustellen indem man sie mit Titanoxid bestreicht.<br />Es wurde mit Fettsäure und starkem UV Licht getestet, ob das Titanoxid die Fettsäure abbaut. So wie ich die Sache verstehe ist die Passivschicht von Titan ein Halbleiter. Genau wie die Passivschicht von Edelstahl. Warum funktioniert das also nicht bei Gegenständen aus Edelstahl? Oder funktioniert es?<br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Weiß nicht. . .</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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