Photofixierung von Stickstoff an nanostrukturierten Titanaten

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Neben der Photosynthese ist die Stickstoff-Fixierung der zweitwichtigste chemische Prozeß der Biosphäre. Trotz vieler Anstrengungen gibt es bisher kein artifizielles System, welches Stickstoff unter den milden Bedingungen der enzymatischen Reaktion thermisch fixieren kann. Eine photochemische Fixierung gelingt in sehr kleinen Ausbeuten vor allem mit eisendotierten Halbleiterpulvern wie Titandioxid, wenn ultraviolettes Licht eingesetzt wird. Diese Ergebnisse wurden in der Literatur sehr kontrovers diskutiert, da einige Autoren die Ergebnisse anderer nicht reproduzieren konnten. Der Grund dafür liegt vermutlich im Problem der Herstellung des heterogenen Photokatalysators und dessen oft unvollständiger Charakterisierung. Es ist daher Ziel des Projektes, gemischte Eisen- und Rutheniumtitanate mit Halbleitercharakter nach reproduzierbaren Verfahren herzustellen und mit festkörperphysikalischen Methoden vollständig zu charakterisieren. Ausgehend von unseren Vorarbeiten sollen sie vor allem als nanostrukturierte dünne Filme in der Photofixierung von Stickstoff getestet werden. Fernziel dieser Arbeiten ist es, eine solarchemische Umwandlung von Luftstickstoff in Nitrit/Nitrat zu erreichen.