Inbetriebnahme und Optimierung einer Anlage zur Messung der photokatalytischen Aktivität einer bestrahlten Schicht
- Eine bestehende Messeinrichtung wird bezüglich ihrer Diffusionsrate optimiert. Hierfür wird das Messvolumen zusätzlich mit Silikon und Epoxydharz verdichtet. Des Weiteren ist das bereits vorhandene Programm zum Auslesen der Konzentrationen angepasst worden, um das Signal-Rausch-Verhältnis der Sensoren zu minimieren. Im Ergebnis lässt sich eine deutliche Verbesserung der Diffusionsrate und des Signal-Rausch-Verhältnisses feststellen. Der nächste Schritt besteht in der Inbetriebnahme der nun optimierten Messeinrichtung. Dabei wird zuerst der Sensor für die Konzentrationsmessung von Kohlenstoffdioxid untersucht. Dafür wurde die CO2 Produktion einer Kerze gemessen und ausgewertet. Im nächsten Abschnitt wird das thermische Verhalten der Sensoren mit einer Glühbirne überprüft. Dabei zeigt sich ein Konzentrationsabfall von 0,111 Vol.-% nach Aktivierung der Lampe. Im nächsten Messversuch wird die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse untersucht. Hier wurde auch eine Quecksilberdampflampe integriert, welche zur Aktivierung der TiO2 Schichten verwendet werden sollte. Dabei zeigte sich, dass dieses Beleuchtungselement das vorhandene Methan bereits eigenständig oxidieren kann. Der letzte Versuchsaufbau bestand in der Messung einer photokatalytischen Reaktion. Die in dieser Arbeit verwendeten Schichten wurden auf unterschiedliche Arten hergestellt. Es wurden vier Silizium Wafer mit einer 28 nm dicken TiO2 Schicht in der ALD Anlage der Westsächsischen Hochschule Zwickau angefertigt. Da die Oberfläche sehr klein ist, wurden außerdem vier Folien mit einem flüssigen Mittel behandelt. Laut Hersteller soll die applizierte Schicht photokatalytisch wirksam sein. Im Ergebnis lässt sich keine Veränderung der CO2 Konzentration feststellen. Da die Sensoren stark temperaturabhängig sind und dadurch keine verlässlichen Ergebnisse produzieren können, eignen sich diese nicht weiterhin für die Aufnahme der Gaskonzentrationen.
Author: | Hannes Vierke |
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Advisor: | Daniel SchondelmaierGND, Robert Heimburger |
Document Type: | Bachelor Thesis |
Language: | German |
Name: | Westsächsische Hochschule Zwickau Dr.-Friedrichs-Ring 2A, 08056 Zwickau |
Date of Publication (online): | 2018/09/06 |
Year of first Publication: | 2018 |
Publishing Institution: | Westsächsische Hochschule Zwickau |
Tag: | Oxidation; Photokatalyse |
Page Number: | 49 Seiten, 27 Abb., 3 Tab., 22 Lit. |
Faculty: | Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik |
Release Date: | 2019/03/19 |