Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Axel Schulz



M. Sc. Mishal Ibrahim
(e-mail: mshal2012@yahoo.com )

Enhancement of the Efficiency of Photocatalysts by Hierarchical Structuring with Ordered Mesoporous Silicates

Enhancement of efficiency of photocatalyst by hierarchical structure with order mesoporous material and mechano-chemical properties of β-AgVO3/mpg-C3N4 Core Shell catalyst, in the preparation of visible light photocatalyst and for comparison catalyst ZnO,TiO2 and composite silica were involved for UV/Vis. The preparation of composite material of hierarchical structure using mesoporous material ,Therefore different molecular sieves synthesis and the material composite obtained by mechano-chemical .The material was characterized according structure texture properties, chemical composition and dispersion of catalytic component. This material checked using XRD, SAXS,EDX, FT-IR,SEM,TEM and N2 isotherm .The material test photocatalytic activity under reliable conditionin the degradation of IBP.Reaction bi product checked by ESI-TOF-MS and the contribution of different reactive oxidation species (Ros) such as, hydroxyl radicals (•OH), superoxide (•O2) and other species by using scavenger quenching experimental. As result highly active Core Shell catalyst obtained with superior UV/Vis and visible light activity. The efficiency of photocatalyst could be markedly enhanced by hierarchical structuring with ordered mesoporous materials. The reason is improved dispersion of catalyst component on the mesoporous material allowing better access to catalyst surface and mass transfer to and from catalyst surface. The porosity of mesoporous materials has miner impact on the efficiency enhancement.

Die Erhöhung der Effizienz von Photokatalysatoren mittels hierarchischer Strukturierung mit geordneten mesoporösen silikatischen Materialien wurde untersucht. Dazu wurden verschiedene geordnete mesoporöse Silikate mit Unterschieden in der spezifischen Oberfläche, der Porengröße, dem Porenvolumen und der Porendimension hydrothermal synthetisiert. Die Präparation der Photokatalysatoren erfolgte mechano-chemisch durch Mischung und Mahlung mit der katalytischen Komponente AgVO3/g-C3N4 und anschließender thermischer Nachbehandlung. Die erhaltenen komplexen AgVO3/g-C3N4/Meso-Materialien wurden hinsichtlich ihrer Struktur, Porosität und Morphologie mittels XRD, FTIR, SEM, TEM, SAXS und Stickstoff-Ad- undDesorption charakterisiert.Die Dispersität des Katalysators wurde zusätzlich mittels Element-spezifisches Mapping (EDX) vermessen. Die katalytische Aktivität wurde durch denphotokatalytischen Ibuprofen-Abbau unter anwendungsnahen Bedingungen untersucht und mit Titandioxid- sowie Zinkoxid-basierten Katalysatoren verglichen. Die hierarchische Strukturierung führt zu einer deutlichen Steigerung der Effizienz derPhotokatalysatoren, bedingt durch die erhöhte Dispersität des Katalysators.