Sonolumineszenz in einem Ultraschallreaktor und Darstellung der Synergie der Sono-Photokatalyse anhand des kinetischen Abbauverhaltens
Foto: AG Bräutigam
Reaktive Spezies aus Wasser
In unserer AG werden verschiedene Advanced Oxidation Processes erforscht und (weiter)entwickelt. Advanced Oxidation Processes bilden aus Wasser direkt und vor Ort (meist) ohne Zugabe externer Chemikalien sehr starke Oxidationsmittel (reaktive Sauerstoffspezies, z.B. Hydroxalradikale). Diese Oxidationmittel sind in der Lage nahezu alle organischen Wasserschadstoffe zu entfernen.
Die in unserer Arbeitsgruppe untersuchten Advanced Oxidation Processes umfassen die Nutzung der Kavitation, elektrochemischer Verfahren, Photo(kata)lyse, Fentonreaktion, Wasserstoffperoxid, Ozonung und nichtthermisches Plasma sowie deren gezielter Kombination. Im Arbeitsbereich werden unter anderem auch die sehr neuen Verfahren der Pyro- bzw. Piezoelektrokatalyse erforscht. Ziel ist die Nutzung von Abwärme und/oder Schall als Initiator für die oxidative Entfernung organischer Schadstoffe in Wasser durch pyro- bzw. piezoelektrischen Materialen.Für die Entwicklung neuer bzw. Optimierung konventioneller Advance Oxidation Processes ist die Detektion und Quantifizierung der gebildeten reaktiven Sauerstoffspezies (z.B. Hydroxylradikale) essentiell. Im Arbeitsbereich werden hierfür ESR und verschiedene chemische Dosimetrien anwendungsfallspezifisch eingesetzt und weiterentwickelt.
Durch eine gezielte Kombination von Kavitationsprozessen mit anderen Verfahren ergeben sich Synergieeffekte, die auf physikalisch-chemischen Effekten beim Blasenkollaps basieren. Innerhalb des Arbeitsbereiches werden z.B. sonoelektrochemische oder sonophotokatalytische Verfahren und Kombinationen aus Kavitation und Ozonung für unterschiedliche Anwendungen weiterentwickelt.
Neben der Entwicklung und Optimierung entsprechender Reaktordesigns für verschiedene (Kombinations-)Verfahren werden Aspekte wie Maßstabvergrößerung und Regelung bearbeitet sowie entsprechende Analysen durchgeführt.
