Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt die photokatalytische Anwendung von Titandioxid-Nanopartikeln bei der Entfärbung einer Methylenblaulösung unter UV-Licht.
| Thema: Katalyse und Katalysatoren | Tags: Photokatalyse, Titanoxid, Methylenblau | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
UV-Lampe, Stativmaterial , 4 Bechergläser (50 mL), Erlenmeyerkolben (100 mL), Eppendorfpipetten, 4 Rührfische, Eppendorfpipetten, Magnetrührer
Chemikalien
Titandioxid (Nano), Methylenblaulösung (0,05 M), demin. Wasser
Durchführung
In 200 mL demineralisiertes Wasser wird 1 Tropfen 0,05 M Methylenblaulösung getropft. Diese Lösung wird gleichmäßig auf 4 Bechergläser verteilt. Die Bechergläser werden nach folgender Anleitung zusammengestellt: Becherglas 1 und 2 werden mit UV- Licht bestrahlt, Ansätze 3 und 4 werden im Dunkeln aufbewahrt. 2 der 50 mL Bechergläser werden mit 0,5 g Titandioxid-Nanopartikeln versetzt.
- 1.UV-Licht + Methylenblaulösung + Titandioxid-Nanopartikel
- 2.UV- Licht + Methylenblaulösung
- 3.Methylenblaulösung + Titandioxid-Nanopartikel
- 4.Methylenblaulösung
Der Versuch wird für 10 Minuten unter Rühren (Magnetrührer) durchgeführt.
Beobachtung
Nach 5 Minuten entfärbt sich Ansatz 1. Ansätze 3-4 sind auch nach 10 Minuten nicht entfärbt (siehe Abbildung 1).
Deutung
Titandioxid-Nanopartikel bilden unter UV-Bestrahlung Radikale. Diese greifen den organischen Farbstoff Methylenblau an und zersetzen diesen. Die Lösungen ohne Titandioxid-Nanopartikel besitzen keinen Photokatalysator und die Ansätze im Dunkeln wurden nicht mit UV-Licht bestrahlt, weshalb sich die Lösung nicht entfärbt.
Entsorgung
Die Lösungen werden in den Behälter für anorganische Lösungsmittel mit Schwermetallen gegeben.
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