Herstellung von Nano-Titandioxidschichten mittels anodischer Oxidation. Schön bunt und funktional.

Autor/inn/en	Lanfermann, Philipp; Weidmann, Christoph; Waitz, Stefanie; Maaß, Mona Christin; Waitz, Thomas
Titel	Herstellung von Nano-Titandioxidschichten mittels anodischer Oxidation. Schön bunt und funktional. Paralleltitel: Preparation of nano titanium dioxide coatings by anodic oxidation: beautifully colorful and functional.
Quelle	In: Chemie konkret, 29 (2022) 8, S. 225-233Infoseite zur Zeitschrift PDF als Volltext Link als defekt meldenVerfügbarkeit
Sprache	deutsch
Dokumenttyp	online; gedruckt; Zeitschriftenaufsatz
ISSN	0944-5846; 1521-3730
DOI	10.1002/ckon.202200049
Schlagwörter	Chemieunterricht; Fotokatalyse; Oxidation; Akkumulator (Elektr); Oberfläche; Interferenz; Änderung
Abstract	Im vorliegenden Beitrag wird eine für den Chemieunterricht geeignete elektrochemische Methode zur Herstellung von nano- und mikrometerdicken TiO2-Schichten auf Titanblechen vorgestellt. Durch Variation der Synthesebedingungen lassen sich dabei gezielt verschieden farbig erscheinende kompakte sowie poröse Schichten herstellen. Letztere eignen sich als Photokatalysatoren sowie als Elektrodenmaterial für Natrium-Ionen-Akkus, wozu ebenfalls Experimente vorgestellt werden. Neben den Versuchen werden für den Chemieunterricht geeignete Modelle präsentiert, mit denen sich die Ursachen der Farbigkeit durch Interferenz an dünnen Schichten sowie das Wachstum farbiger und poröser TiO2-Schichten durch Wanderung von Ionen im Festkörper verstehen lassen. Abschließend werden thematische Anknüpfungspunkte der Experimente für den Chemie- und für den fächerübergreifenden Unterricht diskutiert. This contribution presents an electrochemical method for the synthesis of nano- and micrometer-sized TiO2 layers on titanium sheets suitable for chemistry classes. By varying the synthesis parameters, multi-colored compact layers as well as nanoporous structures can be obtained. These porous layers are photocatalytically active and, furthermore, can be used as an anode material in sodium-ion batteries for which corresponding experiments are presented. Additionally, appropriate models to explain both the color impression by interference and the growth mechanism of compact and porous TiO2 layers by ion migration are shown. Finally, opportunities to connect the presented models and experiments to chemistry and science classes are discussed.
Erfasst von	IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel
Update	2023/1