De energofielen De energofielen
Ecologie en duurzame energie beslaan een breed toepassingsveld, gaande van hergebruik van materialen en machineonderdelen over isolatie; elektronica voor meten en sturen; tot en met de allernieuwste snufjes van de laatste spitstechnologie .
 
 FAQFAQ   ZoekenZoeken   GebruikerslijstGebruikerslijst   GebruikersgroepenGebruikersgroepen   RegistrerenRegistreren 
 ProfielProfiel   Log in om je privéberichten te bekijkenLog in om je privéberichten te bekijken   InloggenInloggen 

Titaanwit zorgt voor betere energieomzetting

 
Nieuw onderwerp plaatsen   Reageren    De energofielen -> Zonne energie
Vorige onderwerp :: Volgende onderwerp  
Auteur Bericht
bekaert
Site Admin


Geregistreerd op: 28 Feb 2010
Berichten: 274
Woonplaats: Sint-Niklaas

BerichtGeplaatst: 11-07-2011 17:32:07    Onderwerp: Titaanwit zorgt voor betere energieomzetting Reageren met citaat

htt[img]p://www.at-aandrijftechniek.nl/public/kit_titaandioxide_240.jpg[/img]

Zonne-energie speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling en toepassing van nieuwe energiebronnen. Een interessante variant is de directe omzetting van zonne-energie in chemische energie, zoals de productie van waterstof door het splitsen van water. Momenteel het meest effectieve maar nog steeds slecht begrepen proces is de op titaandioxide (TiO2) gebaseerde fotokatalyse. Onderzoe-kers hebben de fundamentele mecha-nismen van de fotochemie met titaanoxide onderzocht en zorgen voor nieuwe gedetailleerde inzichten.

Hoewel de productie van waterstof uit water en zonlicht door middel van oxidepoeder al tientallen jaren intensief wordt onderzocht, bestond er nog steeds geen bevredigende beschrijving van de hieraan ten grondslag liggende fysische en chemische mechanismen.

Onderzoekers van het Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG) van het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) , de University of St. Andrews (Schotland), de Ruhr-Universität Bochum en het Helmholtz-Forschungszentrum Berlin hebben nieuwe kennis te verzamelen met betrekking tot de fundamentele mechanismen van de fotochemie met titaandioxide.

Titaandioxide
Titaandioxide is een fotoactief materiaal dat ook wordt toegepast als pigment in de verf (titaanwit), zonbeschermingsmiddelen en voor de vervaardiging van zelfreinigende oppervlakken. Het invallende zonlicht verwijdert daarbij door fotochemische processen ongewenste aanslag. In ziekenhuizen wordt dit effect gebruikt bij het steriliseren van speciaal gecoate instrumenten door het bestralen met UV-licht.

Titaandioxide komt in de natuur voor in twee gemodificeerde vormen (rutiel (a) en anataas (b)) waarbij de anataasvorm een tien keer hogere foto-chemische activiteit heeft. Als licht op dit witte poeder valt, worden elek-tronen in aangeslagen toestand gebracht en zouden dan bijvoorbeeld water in de bestanddelen zuurstof en waterstof kunnen splitsen.

De mechanismen achter deze fotochemische reacties van de titaandioxide-oppervlakken (en vooral de reden van de veel hogere activiteit van ana-taas) konden tot nog toe niet worden verklaard, omdat de poederpartikels slechts een paar nanometer groot zijn.

Onderzoek
Zulke kleine deeltjes zijn niet geschikt voor onderzoek met de krachtige methoden van de oppervlakteanalyse. Daarom hebben de onderzoekers voor hun metingen aparte kristallen met een grootte van enkele millimeters gebruikt. Op dergelijke substraten kon met behulp van nieuwe infrarood spectrometers nauwkeurig metingen met betrekking tot de fotochemie aan de oppervlakken van titaniumdioxide worden uitgevoerd.

Ook hebben de wetenschappers met behulp van op een laser gebaseerde techniek de levensduur van de door licht opgewekte elektronische aanstoot in het inwendige van TiO2-kristallen bepaald. Nauwkeurige informatie over deze processen is van groot belang. De korte levensduur betekent, dat de aangeslagen elektronen onmiddellijk weer terugvallen en hun begintoestand. Er ontstaat een soort interne kortsluiting.

Bij een langere levensduur blijven de elektronen lang genoeg in de aange-slagen toestand om de oppervlakte van het kristal te bereiken, waar dan chemische processen in gang worden gezet. Anataas titaniumdioxide is bijzonder geschikt omdat de elektronische structuur van dit materiaal iets specifieks heeft, dat deze interne kortsluiting verhindert.

Vervolg
De kennis van deze oorzaak maakt het de onderzoekers nu mogelijk om vorm, grootte en dotering van de in fotoreactoren gebruikte anataas deeltjes te optimaliseren. Het doel is om foto actieve materialen met een hoog rendement en een langere levensduur te ontwikkelen. Voor de opwekking van de elektrische en chemische energie uit zonlicht hebben de resultaten een grote betekenis, vooral met het oog op de optimalisering van fotoreactoren.

website van het Karlsruher Institut für Technologie
Bron: Karlsruhr Institut für Technologie
Terug naar boven
Profiel bekijken Stuur privébericht E-mail versturen Website bekijken
Berichten van afgelopen:   
Nieuw onderwerp plaatsen   Reageren    De energofielen -> Zonne energie Tijden zijn in GMT + 1 uur
Pagina 1 van 1

 
Ga naar:  
Je mag geen nieuwe onderwerpen plaatsen in dit subforum
Je mag geen reacties plaatsen in dit subforum
Je mag je berichten niet bewerken in dit subforum
Je mag je berichten niet verwijderen in dit subforum
Je mag niet stemmen in polls in dit subforum


Wilt u geen reclame op dit forum en genieten van extra voordelen? Klik dan vlug hier voor meer informatie!
 

Powered by phpBB
immo op Realo
Maak snel, eenvoudig en gratis uw eigen forum: Gratis Forum