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Photokatalysatoren reinigen verschmutzte Luft

In einigen Ballungsräumen ist die Luftverschmutzung so hoch, dass Fahrverbote diskutiert werden. Im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) haben Wissenschaftler einen Weg gefunden, Stickoxide durch optimierte Photokatalysatoren aus der Luft zu filtern. Diese können unproblematisch auf konventionelle Baustoffe wie Ziegel oder Pflastersteine aufgebracht werden.Insbesondere die Werte für Stickstoffdioxid (NO2) werden in deutschen Städten regelmäßig überschritten. Eine Möglichkeit, die Schadstoffbelastung unabhängig von den Emissionsquellen zu reduzieren, ist die Photokatalyse. Mithilfe von Licht und dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff können Photokatalysatoren wie Titandioxid giftige Stickoxide in unproblematisches Nitrat umwandeln. Die Katalysatoren können dabei auf Baumaterialien aufgebracht werden, ohne dass deren Aussehen oder Funktion nennenswert beeinflusst werden. Einmal verbaut, senken solche funktionalisierten Elemente die Schadstoffkonzentration in der umgebenen Luft. Konventionelle Photokatalysatoren sind allerdings in ihrer Reaktivität nicht sehr spezifisch. Unter un-günstigen Bedingungen kann das dazu führen, dass zwar NO2 abgebaut wird, aber durch andere Reaktionswege auch wieder entsteht: Mithilfe des als Oxidationsmittel verwendeten Sauerstoffs kann bereits gebildetes Nitrat wieder zurückreagieren. In der Folge kann dann das unliebsame NO2 wieder freigesetzt werden. Doch die Frankfurter Forscher des AIF-Mitglieds DECHE-MA haben im Rahmen ihres IGF-Projektes eine Lösung gefunden: Indem sie die Photokatalysatoren mit Metallionen, insbesondere Eisenionen „imprägnieren“, können sie kurzfristige „Elektronenspeicher“ herstellen und so die Sauerstoffaktivierung begünstigen. Dadurch werden sowohl die Abbaueffizienz für Stickoxide erhöht als auch Rückreaktionen unterbunden. Dabei wer-den weder die Eigenschaften des Materials noch dessen Kosten signifikant verändert. Die verbesserte Reaktivität hat zur Folge, dass die Gesamtmenge an abgebautem Stickoxid um bis zu 500 Prozent erhöht wird. Zudem werden auch noch andere Luftschadstoffe wie Ozon effizienter abgebaut.
Mehr dazu finden Sie hier: https://www.aif.de/innovationskraft/innovationsfoerderung/industrielle-gemeinschaftsforschung/igf-steckbrief.php?id=19272&suchtext=18152
Quelle: AiF e.V.

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