Wasser effizient säubern im Mikro-Solar-Reaktor

"Die beiden Technologien sind parallel entwickelt worden, doch gab es wenige Versuche, die natürliche Synergie zwischen ihnen zu nutzen“, erklärt Xu Ming Zhang von der Hong Kong Polytechnic University, „doch unsere Ergebnisse zeigten eine dramatische Verbesserung der Effizienz der Photokatalysatoren." Das Team um Zhang und Helen Chan hatte aus zwei mit Titandioxid beschichteten Glasplatten einen planaren Mikroreaktor konstruiert. Versiegelt durch den Polymerklebstoff NOA81, maß die Reaktionskammer nur 5 mal 1,8 Zentimeter, bei einer Höhe von nur 0,1 Millimetern. Die Mikrokanäle selbst, die sich in dieser Kammer wie Äste verzweigten, waren nur 50 Mikrometer hoch. Da sie für ein sehr hohes Verhältnis von Oberfläche zu Wasservolumen sorgen, erreichte dieser Optofluidik-Reaktor eine hundertfach bessere Aufreinigung in gleicher Zeit als dieselbe Menge Wasser mit unstrukturiertem Titandioxid.
"Optofluidik könnte den Schlüssel zu größerem Erfolg bei der photokatalytischen Wasseraufreinigung liefern", schreiben die Forscher, die die Größe der Reaktorfläche auf rund zwei Quadratmeter steigern wollen. Wenn auch diese Version gut funktioniert, wollen sie die Lichtempfindlichkeit des Titandioxids steigern und die Menge des im System vorhandenen Sauerstoffs erhöhen. Die Zukunft liege bei optofluidischen Reaktoren, schreibt das Team: "Sie erben die Vorteile der Mikrofluidik, wie das große Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis, die leichte Fließkontrolle sowie schnelle Herstellung, und sie bieten eine viel versprechende Aussicht auf photokatalytische Wasseraufbereitung von großen Volumen."