Einfluss der Kristallinität von TiO(tief)2-Dünnschichten auf den photokatalytischen Stickstoffmonoxid-Abbau

In dieser Arbeit wurde die photokatalytische Depositionsgeschwindigkeit des Stickstoffmonoxid-Abbaus von mittels thermischer Atomlagenabscheidung abgeschiedenen Titandioxid-Photokatalysatoren evaluiert. Hierfür wurden die geeigneten Prozessfenster zur Abscheidung von kristallinem Titandioxid identifiziert und eine Bewertung der photokatalytischen Wirksamkeit unter Betrachtung der jeweiligen kinetischen Modellierung durchgeführt.

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Photokatalysatoren werden seit mehreren Jahren als indirekte Maßnahme zur nachträglichen Verringerung von Umweltbelastungen entwickelt und eingesetzt. Durch Absorption von ausreichend energetischem Sonnenlicht generieren derartige Materialien Elektron-Loch-Paare, die an der Oberfläche Oxidations- und Reduktionsreaktionen auslösen und dadurch organische und anorganische Schadstoffe mineralisieren. Zur Schaffung eines grundlegenden Verständnisses der wesentlichen Einflussparameter auf die photokatalytische NO-Oxidation wurde in dieser Arbeit die thermische Atomlagenabscheidung eingesetzt. Zur Identifikation und Evaluierung geeigneter Prozessfenster wurden die Präkursorkombinationen TiCl(tief)4/H(tief)2O, TiCl(tief)4/O(tief)3, TTIP/H(tief)2O, TTIP/O(tief)3 und TiCl(tief)4/TTIP verwendet, um deren Einfluss auf die Kristallinität und photokatalytische Wirksamkeit der TiO(tief)2-Dünnschichten sowie die prozessbedingten Schichteigenschaften bei verschiedenen Temperaturen und Schichtdicken zu ermitteln. Zur Wirksamkeitsbewertung wurde die Oxidation des Farbstoffes Methylenblau sowie der Abbau von Stickstoffmonoxid untersucht und unter Betrachtung der jeweiligen kinetischen Modellierung verglichen.