Auf der Suche nach dem besten Trägermaterial für Titandioxid
In entlegenen Regionen, in denen keine Elektrizität zur Verfügung steht, ist oft ein Mangel an sauberem Trinkwasser zu beklagen. Lösungen für dieses Problem, die auf den Einsatz der Solarenergie aufbauen, stellen einen hoffnungsvollen Ansatz dar, allerdings sind hier noch einige technische Herausforderungen zu meistern. Im Verlauf des SOLWATER-Projekts wurden Bemühungen zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit solcher Anlagen durch den Einsatz von Titandioxid (TiO2, ein Photokatalysator) in verschiedenen Anwendungsformen unternommen. Die hierzu durchgeführten Experimente wurden von der Universidad Nacional de Ingeniería in Peru geleitet. Umfangreiche Ressourcen wurden für Versuchsreihen zur Perfektionierung des TiO2-Abscheidungsprozesses mit Raschig-Ringen und zum Wachstum von Zinkoxidschichten bereitgestellt. Es stellte sich allerdings heraus, dass Keramikperlen und Aktivkohle das größte Potenzial für eine erfolgreiche Abscheidung besitzen. Um die chemische Stabilität des Photokatalysators sicherzustellen, wurden die beschichteten Keramikperlen turbulenten Strömungen entsprechend einer Reynoldszahl zwischen 100 und 400 ausgesetzt. Glücklicherweise konnte nur eine geringe Leistungsminderung beobachtet werden. Der Abbau von 4-Chlorphenol und anderen hochgiftigen Verbindungen fand im Vergleich mit ungewaschenen Keramikperlen in gleichem Umfang statt. Ermutigende Ergebnisse wurden ebenfalls bei der Abscheidung von TiO2 auf Aktivkohle unter Verwendung des Sol-Gel-Verfahrens verzeichnet. Untersuchungen mit einem Rasterelektronenmikroskop sowie mit anderen Analyseverfahren ließen Rückschlüsse auf gute Oberflächeneigenschaften zu. Untersuchungen mit künstlich kontaminiertem Wasser zeigten, dass 20ppm Phenol abgebaut werden konnten. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Aktivkohle war die Möglichkeit, die Größe und die Porosität der Pellets der jeweiligen Anwendung anzupassen.
