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Außerdem kann man auf der Basis von TiO 2 auch Nanoröhren, so-
genannte PONTs (perovskite oxid nano tubes) herstellen. Sie finden ei-
nerseits in Tintenstrahldruckern Einsatz. Andererseits kann man sie elek-
trisch halbleitend herstellen (Abschn. 5.6 ) .
5.4.3 Katalysatoren auf der Basis von TiO 2
Während bei den bisher genannten Anwendungen TiO 2 in der Modifika-
tion Rutil oder gemeinsammit anderen Oxiden in der Kristallstruktur des
Perowskits vorliegt, beruht die Wirkung als Katalysator auf der Modifi-
kation Anatas (Abschn. 5.4.1 ) . Anatas kann auf chemischem Weg aus
einem Titandioxidhydrat hergestellt werden. Die Titankationen können
drei- meist aber vierfach positiv geladen sein.
Eine katalytische Wirkung ergibt sich, wenn man chemisch auf das
Titandioxidhydrat eine dünne Schicht aus Vanadiumoxid aufbringt. Die
Vanadiumkationen liegen in diesem Fall vier- meist aber fünfwertig vor.
Zur Verstärkung des katalytischen Effekts wird dotiert, meist mit Wolf-
ramoxid. Der Wirkung als Katalysatoren liegen komplizierte chemische
Wirkungen zugrunde, die vor allen Dingen auf der Polyvalenz der Katio-
nen basieren.
Das Pulver wird nach Zumischung von Plastifikatoren durch Vaku-
umstangziehen (Abschn. 3.3.2 . ) zu Wabenkeramik geformt. Es folgt die
Trennung des endlosen Stranges in gewünschte Stücke bis etwa 1m Län-
ge. Diese Rohlinge werden bei 600-750 °C kalziniert. Dabei entstehen
aus den Hydraten Anatas und die gewünschten Vanadium- sowie Wolf-
ramoxide. Es schließt sich keine Sinterung bei hohen Temperaturen an,
da die theoretisch bei 915 °C, bei Anwesenheit von Dotanden schon ab
800 °C, beginnende Umwandlung des Anatas in Rutil unbedingt vermie-
den werden muss.
Das Erzeugnis weist eine hohe Porosität auf. Zum einen gestatten
die Wabenkanäle mit etwa 1mm 2 Querschnitt den Durchtritt des Gas-
stroms. Die Wabenwände weisen außerdem eine Mikroporosität auf. An
den Porenwänden finden die katalytischen Reaktionen durch direkte Wir-
kung der Keramik statt. Darin besteht der große Unterschied zu anderen
Katalysatoren. Wabenkeramiken auf der Basis von z. B. Cordierit (Ab-
schn. 4.4 ) oder Siliziumkarbid (Abschn. 6.2 ) sind „nur“ Katalysatorträ-
ger für Edelmetalle.
 
 
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