Fotokatalyse - Saubere Materialoberflächen, saubere Luft
Eine Fassade, die sich selbst reinigt und entsprechend länger strahlt? Straßen und Dächer, die einen gewichtigen Beitrag zu sauberer Luft in unseren Städten leisten?
Mit Fotokatalyse, der Umwandlung chemischer Substanzen unter dem Einfluss von Licht, ist das möglich. Das Feld möglicher Anwendungen dieser innovativen Technologie ist dabei riesig und reicht von fotokatalytischen Luftreinigungsgeräten über selbstreinigende Außenbeschichtungen, von Fahrzeugteilen bis hin zu fotokatalytisch aktiven Pflastersteinen, Dachziegeln, Wandverkleidungen, Farben oder Fassadenputzen.
Das Prinzip der Fotokatalyse ist recht einfach, benötigt werden lediglich Licht, Luft, Feuchtigkeit und ein geeigneter Katalysator, der die chemische Reaktion in Gang setzt. In der Regel kommt eine Beschichtung aus Titandioxid zum Einsatz. Unter Einwirkung von Licht mit ausreichender Wellenlänge (E größer als 3,2 eV) werden seine Elektronen in Zustände mit höherer Energie angeregt. Für Titandioxid bedeutet das chemisch, dass Elektronen des Valenzbandes in Elektronen des Leitungsbandes überführt werden und gleichzeitig Elektronenlöcher entstehen. Die überführten Elektronen wirken bei Kontakt mit der umgebenden Feuchtigkeit und dem umgebenden Luftsauerstoff als Reduktionsmittel, die Elektronenlöcher fungieren demgegenüber als Oxidationsmittel, die als reaktive Radikale dazu in der Lage sind, Stickoxid zu Nitrat und organische Substanzen, Luftschadstoffe oder andere Verunreinigungen zu Wasser und CO 2 abzubauen. Der Schmutz löst sich damit quasi in Luft auf. Das Titandioxid selbst wird bei der Reaktion nicht verbraucht, es ist ausschließlich als Katalysator beteiligt.
Neben diesem aktiven Reinigungseffekt bietet die Fotokatalyse auch ... mehr Details in unserer Aprilausgabe!
