Description: Das Projekt "Photokatalytische Erzeugung von O2 (1delta) zum Betrieb eines Fulleren-Sauerstoff-Jod-Lasers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Beim Uebergang vom elektronisch angeregten 2P1/2- zum 2P3/2-Zustand von Jodatomen laesst sich in einem optischen Resonator Laseremission Beim Uebergang vom elektronisch angeregten 2P1/2- zum 2P3/2-Zustand von Jodatomen laesst sich in einem optischen Resonator Laseremission bei der Wellenlaenge I = 1,315 mm erreichen. Die Besetzungsinversion kann z.B. durch Stoesse zwischen Jodatomen und angeregten Sauerstoffmolekuelen erzeugt werden. Fuer die Erzeugung angeregter Sauerstoffmolekuele stehen verschiedene Methoden zur Verfuegung, die alle einer kommerziellen Nutzung des Laser entgegenstehen. Den aus C5- und C6-Ringen aufgebauten Fullerenen wird dagegen in der Literatur eine photokatalytische Aktivitaet zugeschrieben, die auf besonders effektive Weise zu dem im Sauerstoff-Jod-Laser benoetigten Anregungszustand des Sauerstoffmolekuels fuehren soll. Darauf gruendet sich die dem hier bearbeiteten Projekt zugrundeliegende Idee, den fuer den Sauerstoff-Jod-Laser erforderlichen Anregungszustand O2(1D) mit Hilfe von Fullerenen zu erzeugen. Im vorliegenden Projekt wurden zwei sich stark unterscheidende Generatorkonzepte experimentell geprueft, denen die heterogene photokatalytische Reaktion von Sauerstoff mit auf Substrat gebundenen Fullerenen und die homogene photokatalytische Reaktion zwischen Fullerendampf und Sauerstoff zugrunde liegen. Die Erwartungen konnten jedoch in keiner Weise erfuellt werden. Eine wesentliche Erkenntnis des Projektes ist, dass die photokatalytische Erzeugung von O2(1D) an substratgebundenen Schichten ineffektiv ist. Die Ursache fuer die geringe O2(1D)-Produktion ist moeglicherweise auf einer Bedeckung der aktiven Oberflaeche mit Absorbaten zurueckzufuehren. Dass solche Bedeckungen existieren, konnte mit Hilfe der Verbrennungsanalyse von quarzgebundenen Fullerenschichten nachgewiesen werden. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass zusaetzlich eine durch die Bindungskraefte der Schicht verursachte energetische Verschiebung des angeregten Fullerentripletts eine Rolle spielt. Freie Fullerene (C60) reagierten nach der Sublimation in der erwarteten Weise. Stosswellenexperimente zeigten, dass in Gemischen aus Sauerstoff und Fullerendampf unter Lichteinwirkung O2(1D) entsteht. Dies konnte indirekt auch in Sauerstoff-C60-Jod-Systemen nachgewiesen werden, bevor die Fullerene in der heissen Umgebung verbrennen. Wegen der hohen Sublimationstemperatur von 600 Grad Celsius und der bei hohen Temperaturen eingeschraenkten Effektivitaet des gesamten Anregungsprozesses ist eine technische Anwendung jedoch kaum moeglich.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Duisburg ? Iod ? Substrat ? Fullerene ? Laser ? Sauerstoff ? Katalyse ? Verbrennung ? Maschinenbau ? Photochemische Reaktion ? Reaktor ? Stoffgemisch ? Chemische Reaktion ? Laseranwendung ? Photokatalyse ? Sauerstoff-Jod-Laser ? Sublimation ? Wellenlänge ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1995-09-01 - 1998-02-28
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