Synthese und Charakterisierung undotierter und dotierter Titandioxid-Photokatalysatoren sowie Untersuchungen zur Diffusion von Wasserstoff und Stickstoff in Eisen und Eisennitriden

Abstract

Titandioxid kann als Photohalbleiter zum katalytischen Abbau von Luft- und Wasserschadstoffen verwendet werden.Um die photokatalytische Wirkung des reinen Titandioxids zu erhöhen, kann es mit Elementen wie Al, Ga, In, Zr, V und Nb dotiert werden. In dieser Dissertation werden reine und mit o. g. Elementen dotierte Titandioxid-Photokatalysatoren durch kontrolierter Hydrolyse und Ko-Fällung hergestellt. Die Katalysatoren werden mittels Röntgenbeugungsmethoden (Phasenzusammensetzung, Kristallitgröße), Stickstoffadsorption (spezifische Oberfläche), Diffuse Reflexion (Bandlücke), Raman-Spektroskopie (Phasenzusammensetzung, Oberflächenschichten), Rasterelektronen-mikroskopie und Basenadsorption (Messung der Oberflächenazidität) charakterisiert. Eisennitride dienen in Form von Oberflächenbeschichtungen zur Vergütung von Werkstücken. Es werden die Ergebnisse von Untersuchungen zur Diffusion von Wasserstoff und Stickstoff durch ein von Ammoniak umströmtes Eisenrohr dargestellt. Es wird der Verlauf der Druckentwicklung, die Gaszusammensetzung sowie die Beschaffenheit des Rohres untersucht.