Projekt: „NaViTex“

TiO₂-Nanopartikel für die photokatalytische Oxidation von Farbstoffen aus Abwässern der Textilindustrie Vietnams

Das deutsch-vietnamesische Forschungsprojekt „NaViTex“ hatte zum Ziel, photokatalytische Oxidationsprozesse für die Abwasserbehandlung in der Textil- und Bekleidungsindustrie zu entwickeln, die besonders für den Einsatz in tropischen Regionen geeignet sind. Aufgrund des zum Teil geringen biologischen Abbaus von Farbstoffen in konventionellen Abwasserbehandlungsanlagen, gestaltet sich die Behandlung von Abwässern aus der Textilindustrie als schwierig. Eine Option zur Wasserreinigung bietet der Einsatz von hochenergetischer UV-C Strahlung, wodurch schwer abbaubare organische Inhaltsstoffe zerlegt werden können. Allerdings sind damit sehr hohe Energiekosten verbunden. Alternativ hierzu stellt die photokatalytische Oxidation – unter Verwendung von beispielsweise Titandioxid (TiO₂) als Katalysator – einen interessanten Ansatzpunkt dar. TiO₂ ist in der Lage, bei Bestrahlung mit UV-A Strahlung fast alle organischen Stoffe vollständig oxidativ abzubauen. Im Vergleich zu dem Einsatz von UV-C Strahlern wird hierbei deutlich weniger Energie benötigt.

Zielsetzung und Aufgabe der GMBU Fachsektion „Funktionelle Schichten“ war es, über Modifikationen bei der Synthese und Schichtabscheidung, photokatalytisch aktive TiO₂-Beschichtungen zu erzeugen, die auch etwas längenwelliges Licht oberhalb von UV-A für eine photokatalytische Aktivität nutzten können. Durch Modifikation der TiO₂-Schichten mit Silber (Ag) und Stickstoff (N) konnte der für die photokatalytische Aktivierung des Photokatalysators nutzbare Bereich des Lichtspektrums erweitert werden. Dadurch kann nun auch der weniger energiereiche, sichtbare Bereich des Lichts (> 400 nm, UV-vis) für den Farbstoffabbau mitgenutzt und Sonnenlicht als (zusätzliche) Energiequelle effektiv eingesetzt werden. Materialien wie Glasfasern und hochporöse Keramiken wurden als Träger für die photokatalytischen Schichten verwendet und konnten erfolgreich in Pilotanlagen in Vietnam eingesetzt werden.

Projektpartner:

• Institute for Research and Development of Natural Products (INAPRO) – Hanoi University of Science and Technology (HUST), Vietnam
• Institut für Materialwissenschaften und Max-Bergmann Zentrum für Biomaterialien (MBZ) – Technische Universität Dresden (TUD)
• UMEX GmbH – Dresden
• GMBU e.V. – Fachsektion „Funktionelle Schichten“ – Dresden

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ANSPRECHPARTNER:
Dr. Ulrich Soltmann
Fachsektion Dresden – „Funktionelle Schichten“
Tel.: 0351 / 2695 343
E-Mail: soltmann@gmbu.de