Mizellare Katalyse bei der photochemischen Beseitigung von SchadstoffenDurch die industrielle Produktionsweise haben sich f\u00fcr die Natur und den Menschen in einem ungeheuren Ma\u00dfe Schadstoffe angereichert. Da das Selbstreinigungsverm\u00f6gen der Biosph\u00e4re \u00fcberschritten wurde, m\u00fcssen diese Schadstoffe durch biologische, chemische oder physikalische Verfahren aus dem nat\u00fcrlichen Kreislauf entfernt werden. Innerhalb der chemischen Verfahren spielen die lichtinduzierten Prozesse eine wesentliche Rolle. Photochemische Methoden zur Schadstoffbeseitigung sind die Direktphotolyse, die Photokatalyse und die Photooxidation. Unter Photooxidation versteht man die Beseitigung energiereicher Verbindungen durch eine Oxidation mit Singulett-Sauerstoff, z.B. die Zersetzung von 9-Methylanthracen mit Singulett-Sauerstoff. Dabei ist eine Sensibilisation der Singulett-Sauerstoff-Bildung notwendig.Bei der Direktphotolyse und der Photokatalyse wird aus Gr\u00fcnden der Absorption h\u00e4ufig nur der ultraviolette Bereich der Strahlung genutzt, was auf die Natur der eingesetzten Sensibilisatoren zur\u00fcckzuf\u00fchren ist. Dadurch geht eine gro\u00dfe Menge des eingestrahlten Lichtes ungenutzt verloren. Die Gesamteffektivit\u00e4t des Abbaus k\u00f6nnte aber gesteigert werden, wenn praktisch alles Licht ausgenutzt wird. Die Untersuchungen dazu waren Gegenstand meiner Promotionsarbeit. In diesem Zusammenhang wurde die Funktionalisierung der Schadstoffe mit Singulett-Sauerstoff zu leichter abbaubaren Verbindungen erforscht. Vorrangig wurden elektronenreiche Verbindungen, wie Enamine, Enole oder polycyclische Aromaten, durch den Singulett-Sauerstoff oxidiert. Gerade die polycyclischen Aromaten sind schwerwiegende Verunreinigungen, da sie auf Grund ihrer hohen Elektronendichte im System stark krebserregende Verbindungen sind.Schwierig dabei ist die geringe Wasserl\u00f6slichkeit dieser Verbindungen. Eine M\u00f6glichkeit, diese Substanzen trotzdem zu “l\u00f6sen”, besteht im Einsatz von mizellbildenden Tensiden. Dadurch werden die organischen Verunreinigungen solubilisiert, in den Mizellen lokalisiert und konzentriert. Diese Anreicherung von Stoffen wird allgemein als “Sammlerwirkung der Mizellen” bezeichnet. Diese gebildeten Assoziate k\u00f6nnen als Mikroreaktor gesehen werden, d.h. die Reaktanden werden in ihrem Inneren zusammengef\u00fchrt. Denn auch der Singulett-Sauerstoff wird durch das Fixieren der Sensibilisatorfarbstoffe im Inneren bzw. in den Randschichten der Mizellen erzeugt. Neben dem “Sammlereffekt” wirkt sich die zu erwartende gr\u00f6\u00dfere Lebensdauer des Singulett-Sauerstoffes in Mizellen g\u00fcnstig auf die Reaktion aus.Ausgehend von einem in der Literatur beschriebenen Beispiel (GORMAN, RODGERS, LOVERING) wurde in der Dissertation untersucht, inwiefern der photochemische Abbau von aromatischen Schadstoffen durch eine mizellare Katalyse prinzipiell m\u00f6glich ist. Dazu wurden geeignete Tenside, Sensibilisatoren und aromatische Singulett-Sauerstoff-Akzeptoren ausgew\u00e4hlt, die Solubilisierung sowie die Effektivit\u00e4t der Addition von Singulett-Sauerstoff untersucht und M\u00f6glichkeiten zur technischen Nutzung dieses Verfahrens aufgezeigt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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