Catalyst Deactivation During Photocatalytic Degradation of Methylene Blue with TiO 2

Neben hohen Umsatzraten ist die Langlebigkeit eines Katalysators von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen des photochemischen Abbaus von Methylenblau an aktiviertem TiO 2 entsteht CO 2 , das mit Ca 2+ und Mg 2+ im alkalischen unlösliche Carbonatsalze bildet, die ihrerseits Verkrustungen auf der Katalysatoroberfläche erzeugen und den Reaktanden dadurch den Zugang zu den aktiven Zentren verwehren. Durch den Vergleich des beobachtbaren Reaktionskoeffizienten erster Ordnung bei unterschiedlichen pH‐Werten konnte gezeigt werden, dass es sich um einen Dual‐site‐Mechanismus handelt. Durch EDX‐Elementmapping konnte gezeigt werden, dass die Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeiten mit wiederverwendetem Katalysator in CaCl 2 ‐ und MgCl 2 ‐Lösungen durch Verkrustungen der Erdalkalimetallcarbonate hervorgerufen wird. In addition to high turnover frequencies, the catalyst lifetime is an important parameter for its quality. During the photocatalyzed decomposition of methylene blue on a TiO 2 photocatalyst CO 2 is formed. In presence of Ca 2+ or Mg 2+ insoluble carbonates precipitate on the catalysts surface, hindering the transport of the reactants to the active sites. A comparison of the first order reaction coefficients shows the characteristic of a dual‐site mechanism. By EDX elemental mapping it was shown, that CaCO 3 or MgCO 3 layers are covering the catalyst particles.