Katalysatordeaktivierung beim photokatalytischen Abbau von Methylenblau an TiO2
Catalyst Deactivation During Photocatalytic Degradation of Methylene Blue with TiO2
Abstract
deNeben hohen Umsatzraten ist die Langlebigkeit eines Katalysators von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen des photochemischen Abbaus von Methylenblau an aktiviertem TiO2 entsteht CO2, das mit Ca2+ und Mg2+ im alkalischen unlösliche Carbonatsalze bildet, die ihrerseits Verkrustungen auf der Katalysatoroberfläche erzeugen und den Reaktanden dadurch den Zugang zu den aktiven Zentren verwehren. Durch den Vergleich des beobachtbaren Reaktionskoeffizienten erster Ordnung bei unterschiedlichen pH-Werten konnte gezeigt werden, dass es sich um einen Dual-site-Mechanismus handelt. Durch EDX-Elementmapping konnte gezeigt werden, dass die Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeiten mit wiederverwendetem Katalysator in CaCl2- und MgCl2-Lösungen durch Verkrustungen der Erdalkalimetallcarbonate hervorgerufen wird.
Abstract
enIn addition to high turnover frequencies, the catalyst lifetime is an important parameter for its quality. During the photocatalyzed decomposition of methylene blue on a TiO2 photocatalyst CO2 is formed. In presence of Ca2+ or Mg2+ insoluble carbonates precipitate on the catalysts surface, hindering the transport of the reactants to the active sites. A comparison of the first order reaction coefficients shows the characteristic of a dual-site mechanism. By EDX elemental mapping it was shown, that CaCO3 or MgCO3 layers are covering the catalyst particles.
