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1. (WO2020001709) DOTIERTE DIAMANT-TITANDIOXID-HYBRIDELEKTRODE
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Veröff.-Nr.: WO/2020/001709 Internationale Veröffentlichungsnummer: PCT/DE2019/100601
Veröffentlichungsdatum: 02.01.2020 Internationales Anmeldedatum: 27.06.2019
IPC:
C25B 1/00 (2006.01) ,B01J 35/00 (2006.01) ,C25B 11/03 (2006.01) ,C25B 11/04 (2006.01)
C Chemie; Hüttenwesen
25
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
B
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
1
Elektrolytische Herstellung von anorganischen Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen
B Arbeitsverfahren; Transportieren
01
Physikalische oder chemische Verfahren oder Vorrichtungen allgemein
J
Chemische oder physikalische Verfahren, z.B. Katalyse, Kolloidchemie; entsprechende Vorrichtungen hierfür
35
Katalysatoren allgemein, welche durch ihre Form oder physikalischen Eigenschaften charakterisiert sind
C Chemie; Hüttenwesen
25
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
B
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
11
Elektroden; Herstellung von Elektroden, soweit nicht anderweitig vorgesehen
02
gekennzeichnet durch die Form
03
perforiert oder gelocht
C Chemie; Hüttenwesen
25
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
B
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
11
Elektroden; Herstellung von Elektroden, soweit nicht anderweitig vorgesehen
04
gekennzeichnet durch das Material
Anmelder:
UNIVERSITÄT SIEGEN [DE/DE]; Herrengarten 3 57072 Siegen, DE
Erfinder:
XU, Jing; DE
NIANJUN, Yang; DE
XIN, Jiang; DE
Vertreter:
BONNEKAMP & SPARING; Goltsteinstr. 19 40211 Düsseldorf, DE
Prioritätsdaten:
10 2018 115 703.728.06.2018DE
10 2019 117 327.227.06.2019DE
Titel (DE) DOTIERTE DIAMANT-TITANDIOXID-HYBRIDELEKTRODE
(EN) DOPED DIAMOND-TITANIUM DIOXIDE HYBRID ELECTRODE
(FR) ÉLECTRODE HYBRIDE DOPÉE EN DIAMANT/DIOXYDE DE TITANE
Zusammenfassung:
(DE) Die Erfindung betrifft eine photokatalytische Kompositelektrode umfassend mindestens eine Schicht als Titansubstrat, mindestens eine Schicht aus Titancarbid, mindestens eine zweiphasige Schicht aus porösem Titandioxid und dotierten Diamantkristalliten, wobei die photokatalytische Kompositelektrode eine Schichtenabfolge vom Boden zur Oberfläche der Elektrode in der Reihenfolge Titansubstrat, Titancarbid und der zweiphasigen Schicht aufweist, ein Verfahren zur Herstellung einer photokatalytischen Kompositelektrode umfassend die Schritte a) Oxidative Vorbehandlung eines Titansubstrats als Träger für eine photokatalytische Kompositelektrode mittels eines Gleich- oder Wechselstroms in einem wässrigen, basischen Elektrolyten, wobei eine poröse TiO2 Schicht entsteht, b) Abscheidung einer dotierten Diamantschicht mittels CVD auf der porösen TiO2 Schicht, wobei TiO2 in TiC umgewandelt wird und c) Wärmebehandlung der unter b) hergestellten Kompositelektroden Schicht in einem Temperaturbereich zwischen 220° und 550°C für die Oxidation des erzeugten TiC, sowie die Verwendung einer photokatalytischen Kompositelektrode zur Wasserstoff- oder Sauerstoffherstellung oder Luft- oder Wasserreinigung.
(EN) The invention relates to a photocatalytic composite electrode comprising at least one layer as titanium substrate, at least one layer of titanium carbide, at least one biphasic layer of porous titanium dioxide and doped diamond crystals, wherein the photocatalytic composite electrode has a layer sequence from the base to the surface of the electrode in the sequence of titanium substrate, titanium carbide and the biphasic layer, to a process for producing a photocatalytic composite electrode, comprising the steps of a) oxidatively pretreating a titanium substrate as carrier for a photocatalytic composite electrode by means of a DC or AC current in an aqueous or basic electrolyte, forming a porous TiO2 layer, b) depositing a doped diamond layer by means of CVD on the porous TiO2 layer, with conversion of TiO2 to TiC, and c) subjecting the composite electrode layer produced in b) to a heat treatment within a temperature range between 220° and 550°C for the oxidation of the TiC produced, and to the use of a photocatalytic composite electrode for production of hydrogen or oxygen or cleaning of air or water.
(FR) L'invention concerne une électrode composite photocatalytique, comprenant au moins une couche en tant que substrat en titane, au moins une couche en carbure de titane, au moins une couche biphasique en dioxyde de titane poreux et des cristaux de diamant dopés, l'électrode composite photocatalytique présentant, du fond à la surface de l'électrode, une série de couches dans l'ordre : substrat en titane, carbure de titane et couche biphasique. L'invention concerne en outre un procédé de production d'une électrode composite photocatalytique comprenant les étapes suivantes : a) le prétraitement oxydatif d'un substrat en titane en tant que support pour une électrode composite photocatalytique au moyen d'un courant continu ou alternatif dans un électrolyte basique aqueux, une couche en TiO2 poreuse étant créée, b) le dépôt d'une couche de diamant dopée au moyen d'un dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sur la couche de TiO2 poreuse, le TiO2 étant converti en TiC, et c) le traitement thermique de la couche de l'électrode composite produite à l'étape b) dans une plage de températures comprise entre 220 °C et 550 °C pour l'oxydation du TiC produit. L'invention concerne également l'utilisation d'une électrode composite photocatalytique pour produire de l'hydrogène ou de l'oxygène ou pour purifier de l'air ou de l'eau.
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Afrikanische Organisation für geistiges Eigentum (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasisches Patentamt (EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPA) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Afrikanische Organisation für geistiges Eigentum (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)