Darstellung, Charakterisierung, und Eigenschaften von Phthalocyaninmolekularsiebkompositen in der photokatalysierten Oxidation von Natriumsulfid

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Darstellung und den Eigenschaften von anorganisch-organischen Kompositmaterialien. Diese wurden aus den mesoporösen Materialien Si-MCM-41 und SBA-15 und verschiedenen Phthalocyaninen aufgebaut. Zur Darstellung der Kompositmaterialien wurden die mesoporösen Molekularsiebe synthetisiert. Um eine extraktionsstabile Einlagerung zu gewährleisten, wurden die mesoporösen Materialien zunächst mit verschiedenen funktionellen Gruppen modifiziert. Für eine spätere kovalente Anbindung der Phthalocyanine handelte es sich um Aminopropyltriethoxysilan. Für eine Verankerung über ein ionisches Wechselwirkungpotential war dies N-trimethoxysilylpropyl-N,N,N-tri-methylammoniumchlorid. An diesen funktionellen Gruppen wurden verschiedene Phthalocyanine immobilisiert. Die resultierenden Materialien und Zwischenstufen wurden durch Stickstoffsorptionsmessungen, Röntgendiffraktometrie sowie Reflektionsspektroskopie (UV/Vis und IR) charakterisiert. Für bestimmte Immobilisierungsmethoden wurde eine beträchtliche Verbesserung der optischen Eigenschaften der erhaltenen Kompositmaterialien erreicht. Die dargestellten Kompositmaterialien wurden auf ihre Eignung als heterogene Photokatalysatoren untersucht. Als Modellreaktion wurde die Photooxidation von Natriumsulfid ausgewählt. Die Reaktion wurde in wässrig alkalischer Umgebung durchgeführt und führt im Idealfall zur Bildung von Sulfat. Die Aktivitäten der dargestellten Materialien werden in der Arbeit angegeben. Es wurde festgestellt, daß sich die gemessenen Aktivitäten aus einer Dunkelaktivität der Materialien und einer Photoaktivität zusammensetzen. Außerdem wurde die Stabilität der dargestellten Materialien unter den Reaktionsbedingungen der Modellreaktion im Hinblick auf die Stabilität der Wirtsmaterialien, die Stabilität der Verankerung der Phthalocyanine in den Wirtsmaterialien und die Stabilität der Phthalocyanine im Wirtsmaterial untersucht.