DE102005042897B4 - Means for determining the photocatalytic activity of surfaces - Google Patents
Means for determining the photocatalytic activity of surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005042897B4 DE102005042897B4 DE200510042897 DE102005042897A DE102005042897B4 DE 102005042897 B4 DE102005042897 B4 DE 102005042897B4 DE 200510042897 DE200510042897 DE 200510042897 DE 102005042897 A DE102005042897 A DE 102005042897A DE 102005042897 B4 DE102005042897 B4 DE 102005042897B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- substance
- electromagnetic radiation
- carrier
- immobilized
- under
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 120
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 7
- -1 braids Substances 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N dichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)Cl JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSXUHWZMNJHFRV-UHFFFAOYSA-L disodium;6-oxido-5-phenyldiazenyl-4-sulfonaphthalene-2-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].OC1=CC=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C=C(S([O-])(=O)=O)C2=C1N=NC1=CC=CC=C1 HSXUHWZMNJHFRV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- JKYKXTRKURYNGW-UHFFFAOYSA-N 3,4-dihydroxy-9,10-dioxo-9,10-dihydroanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(O)=C(O)C(S(O)(=O)=O)=C2 JKYKXTRKURYNGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDZXXOJETOMNEI-UHFFFAOYSA-N 3-n,3-n,7-n,7-n-tetramethyl-10h-phenothiazine-3,7-diamine;hydrochloride Chemical compound Cl.C1=C(N(C)C)C=C2SC3=CC(N(C)C)=CC=C3NC2=C1 ZDZXXOJETOMNEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPVDXIMFBOLMNW-ISLYRVAYSA-N 7-hydroxy-8-[(E)-phenyldiazenyl]naphthalene-1,3-disulfonic acid Chemical compound OC1=CC=C2C=C(S(O)(=O)=O)C=C(S(O)(=O)=O)C2=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 MPVDXIMFBOLMNW-ISLYRVAYSA-N 0.000 description 1
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 description 1
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 description 1
- IQFVPQOLBLOTPF-UHFFFAOYSA-L Congo Red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(N=NC3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)N=NC3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 description 1
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- IRPXADUBAQAOKL-UHFFFAOYSA-N chembl1408927 Chemical compound C1=CC=C2C(N=NC3=C4C=CC(=CC4=CC(=C3O)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)=CC=C(S(O)(=O)=O)C2=C1 IRPXADUBAQAOKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L congo red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)/N=N/C3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229960005215 dichloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydroxy-[[phosphonatomethyl(phosphonomethyl)amino]methyl]phosphinate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OP(O)(=O)CN(CP(O)([O-])=O)CP([O-])([O-])=O SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/59—Transmissivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/631—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited using photolysis and investigating photolysed fragments
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
Mittel
zur Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen, mit
wenigstens einer unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung,
insbesondere im ultravioletten Bereich, photokatalytisch chemisch
abbaubaren Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel in Form eines
unmittelbar auf die Oberfläche,
deren photokatalytische Aktivität
bestimmt werden soll, aufbringbaren Teststreifens (1) ausgebildet
ist, wobei der Teststreifen (1) umfaßt:
– wenigstens einen Träger (2)
zur Immobilisierung der unter Einwirkung von elektromagnetischer
Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz, insbesondere
in flüssiger
oder gelöster
Form;
– wenigstens
eine an dem Träger
(2) immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung
photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz, wobei die Substanz derart
an dem Träger
(2) immobilisiert ist, daß sie
nach Aufbringen des Teststreifens (1) auf eine Oberfläche mit
dieser in Kontakt tritt; und
– eine oberhalb des Trägers (2)
angeordnete Abdeckung (3), welche derart auf dem Träger (2)
angeordnet und/oder aus einem solchen Material ausgebildet ist,
daß sie
nach Aufbringen des Teststreifens...Agent for determining the photocatalytic activity of surfaces, having at least one substance which is photocatalytically chemically degradable under the action of electromagnetic radiation, in particular in the ultraviolet range, characterized in that the agent can be applied in the form of a photocatalyst directly to the surface whose photocatalytic activity is to be determined Test strip (1) is formed, wherein the test strip (1) comprises:
- At least one support (2) for immobilizing the photocatalytically chemically degradable under the action of electromagnetic radiation substance, in particular in liquid or dissolved form;
- At least one on the support (2) immobilized, under the action of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance, wherein the substance is immobilized on the support (2) that they after application of the test strip (1) on a surface with this in contact occurs; and
- A above the support (2) arranged cover (3), which is arranged on the support (2) and / or formed of such a material that after application of the test strip ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen, mit wenigstens einer unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich, photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz.The The invention relates to a means for determining the photocatalytic activity of surfaces, with at least one under the influence of electromagnetic radiation, especially in the ultraviolet range, photocatalytically chemical degradable substance.
In vielen Fällen ist es erforderlich, die photokatalytische Aktivität von Oberflächen zu ermitteln. Hiermit ist gemeint, daß bzw. ob die Oberfläche unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich bis in den sichtbaren Bereich, dazu beizutragen vermag, daß eine oder mehrere bestimmte Substanzen, welche mit der Oberfläche in Kontakt treten und dort gegebenenfalls – zumindest vorübergehend – absorptiv oder adsorptiv gebunden werden, abgebaut werden, wobei zum Abbau der Substanzen in der Regel ein Reaktand, insbesondere ein Oxidationsmittel, wie beispielsweise Sauerstoff, erforderlich ist. Eine solche photokatalytische Aktivität kann insbesondere im Hinblick auf den Abbau von Schadstoffen, z.B. aus Luft oder Wasser, erwünscht sein, um eine gewisse Selbstreinigung zu erreichen. Darüber hinaus kann die photokatalytische Aktivität einer Oberfläche gegenüber bestimmten Standardsubstanzen auch als Maß dienen, inwieweit die Oberfläche eine antimikrobielle bzw. antibakterielle Wirkung besitzt, d.h. inwieweit die Oberfläche zu einer gewissen Selbstdesinfektion in der Lage ist. Anwendungsgebiete solcher Oberflächen sind überaus vielfältig und reichen von sterilen Verpackungen über Oberflächen von Möbeln oder Gebäuden bis hin zu Wandungen von Reaktoren, Filtern oder andersartigen chemischen Anlagen. Grundsätzlich sind mit "Oberflächen" im Sinne der vorliegenden Erfindung primär Feststoffoberflächen angesprochen.In many cases it is necessary to increase the photocatalytic activity of surfaces determine. By this is meant that or whether the surface under action of electromagnetic radiation, especially in the ultraviolet Range to the visible area, to contribute to that one or several specific substances which are in contact with the surface and where appropriate - at least temporarily - absorptive or adsorptively bound, degraded, causing degradation the substances usually a reactant, in particular an oxidant, such as oxygen, is required. Such a photocatalytic activity can be used, in particular with regard to the degradation of pollutants, e.g. from air or water, desired to achieve some self-purification. Furthermore can determine the photocatalytic activity of a surface against certain Standard substances also serve as a measure to what extent the surface has an antimicrobial or antibacterial effect, i. to what extent the surface is capable of some self-disinfection. application areas such surfaces are over diverse and range from sterile packaging to furniture or building surfaces towards walls of reactors, filters or other chemical Attachments. in principle are with "surfaces" in the sense of the present Invention primarily Solids surfaces addressed.
Die Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen geschieht gegenwärtig z.B. derart, indem das Oberflächenmaterial in eine Lösung aus einem als Indikatorsubstanz dienenden Farbstoff getaucht und die Lösung sodann mit elektromagnetischer Strahlung, wie UV-Strahlung, bestrahlt wird. Der verwendete Farbstoff besitzt chromophore Gruppen, welche unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubar sind und dabei eine Farbänderung – in der Regel eine Entfärbung – erfahren. Weist die Oberfläche eine photokatalytische Aktivität auf, so wird der Farbstoff schneller (bzw. überhaupt) abgebaut, was anhand einer Farbänderung bzw. anhand eines Verlustes an Farbintensität ersichtlich ist. Die Farbänderung bzw. die Entfärbung des oder der eingesetzten Indikatorsubstanz(en) innerhalb eines definierten Zeitraums gibt dann ein Maß für die photokatalytische Aktivität des getesteten Materials.The Determination of the photocatalytic activity of surfaces happens currently e.g. such by the surface material in a solution dipped from a serving as indicator substance dye and the solution then irradiated with electromagnetic radiation, such as UV radiation becomes. The dye used has chromophoric groups which photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation are chemically degradable and thereby a color change - usually a discoloration - learn. Indicates the surface a photocatalytic activity on, so the dye is degraded faster (or at all), which is based a color change or by a loss of color intensity is apparent. The color change or the discoloration the indicator substance (s) used within a defined period then gives a measure of the photocatalytic activity of the tested Material.
Nachteilig ist einerseits der verhältnismäßig große Aufwand einer solchen Analyse, welche notwendigerweise die Überführung einer Probe des Oberflächenmaterials in ein Labor er fordert. Eine Überprüfung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen bereits vorhandener technischer bzw. chemischer Anlagen, wie es in vielen Fällen erwünscht sein kann, ist auf diese Weise praktisch unmöglich. Ferner kann der – häufig gar nicht im einzelnen bekannte – Chemismus der chemischen Abbaureaktion bzw. die photokatalytische Wirkung der jeweiligen Oberfläche auf den Chemismus für verschiedene Substanzen sehr unterschiedlich sein, weshalb es wünschenswert wäre, die katalytische Aktivität der Oberfläche bezüglich zumindest einiger bestimmter Substanzen, wie beispielsweise Schadstoffen, individuell abschätzen zu können.adversely on the one hand is the relatively large effort Such an analysis, which necessarily involves the transfer of a Sample of surface material in a lab he calls. A review of photocatalytic activity of surfaces already existing technical or chemical plants, as it in many cases he wishes can be, is virtually impossible in this way. Furthermore, the - often even not known in detail - Chemistry the chemical degradation reaction or the photocatalytic action the respective surface on the chemism for Different substances may be very different, which is why it is desirable that would be catalytic activity the surface in terms of at least some of certain substances, such as pollutants, individually estimate to be able to.
Die JP 08-338 808 A1 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen Gemäß diesem Verfahren wird eine Reaktionssubstanz in Form einer wäßrigen halogenierten alkalischen Lösung, die mit einem Elektron oder einem Elektronenloch zu reagieren vermag, welches erzeugt wird, wenn Licht auf eine photokatalytisch aktive Schicht eines Substrates fällt, auf die photokatalytisch aktive Schicht dieses Substrates in flüssiger bzw. gelöster Form aufgetragen und mit UV-Licht bestrahlt. Anschließend wird der Umsetzungsgrad dieser Substanz bestimmt. Der Umsetzungsgrad kann beispielsweise über eine Änderung des pH-Wertes oder über eine Farbänderung der Reaktionssubstanz quantitativ ermittelt werden. Entgegen dem in den beiden vorherigen Absätzen geschilderten Stand der Technik wird also nicht eine Probe der zu bestimmenden Oberfläche in die Reaktionssubstanz getaucht, sondern wird die Probe mit der Reaktionssubstanz benetzt. Bezüglich der Nachteile eines solchen Verfahrens liegt ebenfalls insbesondere ein verhältnismäßig hoher Handhabungsaufwand auf der Hand, zumal eine Benetzung senkrechter oder waagrechter Flächen von unten mit der Reaktionssubstanz gar nicht möglich ist. Darüber hinaus besteht die Gefahr eines Austrocknens der Reaktionssubstanz sowie – im Falle einer Versuchs durchführung vor Ort – von nicht reproduzierbaren Einwirkungen von außen auf diese Substanz, was zu einer Beeinträchtigung des Meßergebnisses führen kann.The JP 08-338808 A1 describes another method for the determination the photocatalytic activity of surfaces According to this Process is a reaction substance in the form of an aqueous halogenated alkaline solution, which is able to react with an electron or an electron hole, which is generated when light on a photocatalytically active Layer of a substrate falls, on the photocatalytically active layer of this substrate in liquid or dissolved Form applied and irradiated with UV light. Subsequently, the Degree of conversion of this substance determined. The degree of implementation can for example about a change of the pH or over a color change of Reactive substance can be determined quantitatively. Contrary to the in described in the previous two paragraphs The prior art is therefore not a sample of the determined surface immersed in the reaction substance, but the sample with the Wetted reaction substance. In terms of the disadvantages of such a method is also particularly a relatively high Handling effort on hand, especially a wetting vertical or horizontal surfaces from below with the reaction substance is not possible. Furthermore there is a risk of drying out of the reaction substance and - in the case a test implementation on the spot - from non-reproducible external effects on this substance, what to an impairment of the measurement result can lead.
Ferner
sind relativ einfach handhabbare Teststreifen für verschiedene Anwendungen,
z.B. zur Ermittlung der Desinfektionswirkung einer durchgeführten Reinigung
bzw. Desinfektion (
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel vorzuschlagen, um insbesondere unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine einfache und kostengünstige Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen zu gewährleisten, ohne der jeweiligen Oberfläche eine Probe entnehmen zu müssen.Of the Invention has for its object to propose a means in particular, while avoiding the aforementioned disadvantages one simple and inexpensive Determination of photocatalytic activity of surfaces too ensure without the respective surface to take a sample.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Mittel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Mittel in Form eines unmittelbar auf die Oberfläche, deren photokata lytische Aktivität bestimmt werden soll, aufbringbaren Teststreifens ausgebildet ist, wobei der Teststreifen umfaßt:
- – wenigstens einen Träger zur Immobilisierung der unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz, insbesondere in flüssiger oder gelöster Form;
- – wenigstens eine an dem Träger immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz, wobei die Substanz derart an dem Träger immobilisiert ist, daß sie nach Aufbringen des Teststreifens auf eine Oberfläche mit dieser in Kontakt tritt; und
- – eine oberhalb des Trägers angeordnete Abdeckung, welche derart auf dem Träger angeordnet und/oder aus einem solchen Material ausgebildet ist, daß sie nach Aufbringen des Teststreifens an einer Oberfläche eine Bestrahlung der an dem Träger immobilisierten, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz mit elektromagnetischer Strahlung ermöglicht;
- - At least one carrier for immobilizing the photocatalytically chemically degradable under the action of electromagnetic radiation substance, in particular in liquid or dissolved form;
- - At least one immobilized on the carrier, under the action of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance, wherein the substance is immobilized on the carrier in such a way that it comes into contact after the application of the test strip on a surface; and
- - A cover disposed above the support, which is arranged on the support and / or formed of such a material that after applying the test strip to a surface irradiation of the immobilized on the support, photocatalytically chemically degradable under the action of electromagnetic radiation substance with electromagnetic radiation allows;
Die Erfindung ermöglicht auf äußerst einfache und kostengünstige Weise eine schnelle Überprüfung der photokatalytischen Aktivität einer Oberfläche, indem der Teststreifen auf die Oberfläche aufgebracht, z.B. auf diese aufgeklebt wird, wodurch die jeweilige, an dem Träger immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photoka talytisch chemisch abbaubare Substanz mit der Oberfläche in Kontakt tritt. Die an dem Träger immobilisierte Substanz liegt zweckmäßig in flüssiger oder gelöster Phase vor, wobei sie indes selbstverständlich auch in fester Phase vorliegen kann. Im letztgenannten Fall wird die Substanz vor der Analyse zweckmäßig mit einem geeigneten Lösungsmittel befeuchtet, was z.B. durch Befeuchten des Trägermaterials geschehen kann. Nach dem Aufbringen des Teststreifens auf die Oberfläche kann der Teststreifen mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt werden, wobei je nach Anwendungsfall Sonnenlicht oder eine (zusätzliche) Strahlungsquelle vorgesehen sein kann. Besitzt die Oberfläche keine photokatalytische Aktivität, so wird die Substanz nicht (oder nur sehr langsam) abgebaut. Ist eine mehr oder minder starke photokatalytische Aktivität der Oberfläche vorhanden, so findet ein mehr oder minder schneller er) Abbau der Substanz direkt vor Ort an der jeweiligen Oberfläche statt. In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, den Teststreifen über einen definierten Zeitraum mit der Oberfläche in Kontakt zu halten, um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Die Abdeckung gewährleistet in jedem Fall einen hinreichenden Durchlaß der elektromagnetischen Strahlung auf zumindest einen Teil der Kontaktfläche der Oberfläche mit der an dem Träger des Teststreifens immobilisierten, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz.The Invention allows on extremely simple and cost-effective Way a quick check of the photocatalytic activity a surface, by applying the test strip to the surface, e.g. to this glued, whereby the respective, immobilized on the carrier, under the influence of electromagnetic radiation photoka talytisch chemically degradable substance comes into contact with the surface. The on the carrier immobilized substance is suitably in liquid or dissolved phase while, of course, they too may be in solid phase. In the latter case, the Useful substance before analysis a suitable solvent moistens what e.g. can be done by moistening the support material. After applying the test strip to the surface can the test strips are irradiated with electromagnetic radiation, depending on the application, sunlight or an (additional) Radiation source can be provided. Does the surface have none? photocatalytic activity, so the substance is not degraded (or only very slowly). is a more or less strong surface photocatalytic activity exists, so it finds a more or less fast he) degradation of the substance locally on the respective surface instead. In most cases it is it is expedient to Test strips over to keep in contact with the surface for a defined period of time to obtain reproducible results. The cover ensures in any case a sufficient passage of the electromagnetic radiation on at least part of the contact surface of the surface with the on the carrier of the test strip immobilized under the influence of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance.
Die Gewährleistung eines wie auch immer gearteten Durchlasses eines Oxidationsmittels, z.B. Sauerstoff, an die Oberfläche unterhalb des auf diese aufgebrachten Teststreifens ist deshalb zweckmäßig, weil der photokatalytische Abbau der jeweiligen Substanz in vielen Fällen oxidativ erfolgt. Indes ist es alternativ oder zusätzlich auch möglich, daß neben der unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz eine vorherbestimmte Menge wenigstens eines Oxidationsmittels bereits an dem Träger des Teststreifens immobilisiert ist, so daß die Abdeckung den Träger auch im wesentlichen gasdicht umgeben kann.The warranty of whatever kind of oxidant passage, e.g. Oxygen, to the surface below the applied on this test strip is therefore appropriate, because the photocatalytic degradation of the respective substance oxidative in many cases he follows. However, it is alternatively or additionally possible that in addition the photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation chemically degradable substance at least a predetermined amount an oxidizing agent already immobilized on the support of the test strip is, so that the Cover the wearer can also be surrounded substantially gas-tight.
Die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung richtet sich in der Regel nach den vorgegebenen Testbedingungen und/oder nach der jeweiligen Substanz, welche gegebenenfalls – sofern die Oberfläche photokatalytisch aktiv ist – photokatalytisch an dieser Oberfläche abgebaut wird, wobei es z.B. erwünscht sein wird, die Wellenlänge im wesentlichen entsprechend den Umgebungsbedingungen der Oberfläche zu wählen, um die "normalen" Bedingungen vor Ort zu simulieren, und/oder die Wellenlänge wird entsprechend eines vermuteten Maximums der photokatalytischen Aktivität der Oberfläche gewählt, etc. In vielen Fällen wird eine Wellenlänge im ultravioletten Bereich bis hinein in den sichtbaren Bereich zweckmäßig sein.As a rule, the wavelength of the electromagnetic radiation depends on the given test conditions and / or on the particular substance which, if the surface is photocatalytically active, is degraded photocatalytically on this surface, it being desirable, for example, to essentially wavelength according to the environmental conditions of the surface to simulate the "normal" conditions in the field, and / or the wavelength is corresponding to a presumed maxi In many cases, a wavelength in the ultraviolet range down to the visible range will be useful.
Die Erfindung gibt die Möglichkeit einer einfachen und schnellen Bestimmung der photokatalytischen Aktivität vor Ort, wodurch sich eine große Vielfalt von Anwendungsgebieten eröffnet. Beispielhaft seien neben den bereits genannten Oberflächen von technischen und/oder chemischen Anlagen Baumaterialien, wie Zemente, Mineralien, Fliesen etc., bereits auf Oberflächen (z.B. von Fassaden und Innenwänden von Bauwerken oder Fahrzeugen, von Möbeln usw.) aufgebrachte Anstriche, Farben, Lacke und dergleichen genannt. In jedem Fall ist eine schnelle qualitative und – wie weiter unten noch näher erläutert – zumindest in gewissem Umfang auch quantitative Bestimmung der photokatalytischen Aktivität einer Oberfläche bezüglich einer bestimmten Substanz möglich.The Invention gives the opportunity a simple and rapid determination of the photocatalytic activity on site, resulting in a large Variety of application areas opened. Examples are beside the already mentioned surfaces of technical and / or chemical equipment building materials, such as Cements, minerals, tiles, etc. already on surfaces (e.g. of facades and interior walls of buildings or vehicles, furniture, etc.), Called paints, varnishes and the like. In any case, it's fast qualitative and - like closer below explained - at least to a certain extent also quantitative determination of the photocatalytic activity a surface in terms of a particular substance possible.
Die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz kann an dem Träger des erfindungsgemäßen Teststreifens bereits immobilisiert sein. Statt dessen ist es selbstverständlich auch möglich, daß die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz in einem von dem Träger getrennten Reservoir vorliegt und unter Bildung des erfindungsgemäßen Teststreifens an dem Träger immobilisiert wird. Dabei kann die Substanz, z.B. in flüssiger oder gelöster Form, aus einem Reservoir, wie einem Vial, einer Küvette, einem Schraubbehälter oder dergleichen, mittels einer Spritze oder einem beliebigen anderen Mittel mit dem Träger des "Blanko"-Teststreifens in Kontakt gebracht und dort immobilisiert werden. Liegt die Substanz z.B. in fester Form vor, kann sie zuvor gegebenenfalls in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden.The photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation Chemically degradable substance may be attached to the support of the test strip according to the invention already immobilized. Instead, of course, it is possible, that the photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation chemically degradable substance is present in a separate reservoir from the carrier and immobilized on the support to form the test strip of the invention becomes. The substance, e.g. in liquid or dissolved form, from a reservoir, such as a vial, a cuvette, a screw container or the like, by means of a syringe or any other Agent with the carrier of the "blank" test strip in Contact and immobilized there. Lies the substance e.g. in solid form, it may be previously in one suitable solvents solved become.
Der Träger ist in zweckmäßiger Ausgestaltung so ausgebildet, daß er eine möglichst große Menge der unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung chemisch abbaubaren Substanz zu speichern vermag. Hierfür kommen vorzugsweise bekannte Superabsorber mit einem großen Rückhaltevermögen für Flüssigkeiten in Frage. Alternativ oder zusätzlich können Gele, z.B. Kieselgele (SiO2), vorgesehen sein, welche ebenfalls verhältnismäßig viel Flüssigkeit immobilisieren können. Andererseits kommen für den Träger beispielsweise auch Textilien, wie Geflechte, Gewebe, Gestricke, Gewirke, Vliese und dergleichen, in Betracht, welche ebenfalls – vornehmlich aufgrund von Kapillarkräften – hinreichende Mengen an Flüssigkeit aufnehmen können. Wie bereits angedeutet, liegt die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung chemisch abbaubare Substanz nicht notwendigerweise in flüssiger oder gelöster Phase vor, sondern kann auch in fester Form in dem Träger entweder bereits vorhanden sein oder nachträglich in diesen eingebracht werden, wobei der Träger anschließend z.B. mit einem geeigneten Lösungsmittel befeuchtet wird, um die Substanz zu lösen und somit eine hinreichende Kontaktfläche der Substanz mit der Oberfläche, auf welche der erfindungsgemäße Teststreifen aufgebracht wird, sicherzustellen.The carrier is designed in an expedient embodiment so that it is able to store the largest possible amount of chemically degradable under the action of electromagnetic radiation substance. For this purpose, preferably known superabsorbent with a high retention capacity for liquids in question. Alternatively or additionally, gels, for example silica gels (SiO 2 ), may be provided, which may also immobilize a relatively large amount of liquid. On the other hand, for example, textiles, such as braids, woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, nonwovens and the like, are also suitable for the wearer, which likewise can absorb sufficient quantities of liquid, primarily due to capillary forces. As already indicated, the chemically degradable under the action of electromagnetic radiation substance is not necessarily in liquid or dissolved phase, but may be either already present in solid form in the carrier or subsequently introduced into this, the carrier then, for example with a suitable solvent is moistened to dissolve the substance and thus to ensure a sufficient contact surface of the substance with the surface to which the test strip according to the invention is applied.
Was die an dem Träger immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung chemisch abbaubare(n) Substanz(en) betrifft, so gibt die Erfindung einerseits die Möglichkeit, daß als unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz eine solche gewählt wird, welche wenigstens eine eine abbaubare, analytisch detektierbare funktionelle Gruppe aufweist. Diese funktionelle Gruppe oder deren Abbauprodukt e) sollte(n) zweckmäßig mittels verhältnismäßig einfacher und schnell durchführbarer Analysemethoden detektierbar sein, so beispielsweise unter Einsatz von IR- (Infrarot) oder UV/VIS- (Ultraviolett/sichtbares Licht) Spektralanalysen oder auch gas- oder flüssigkeitschromatographischen Analysen (GC bzw. LC) unter Einsatz geeigneter Detektoren, wie die vorgenannten Detektoren einschließlich Massenspektrometern (MS) etc., Dünnschichtchromatographie, Röntgenspektralanalysen (NMR) oder dergleichen.What the on the carrier immobilized, under the influence of electromagnetic radiation relates to chemically degradable substance (s), so gives the invention on the one hand the possibility that as photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation chemically degradable substance is selected one which at least a degradable, analytically detectable functional group having. This functional group or its degradation product e) should (n) expedient means relatively easier and fast-performing analysis methods be detectable, such as using IR (infrared) or UV / VIS (ultraviolet / visible light) spectral analysis or else Gas or liquid chromatographic analyzes (GC or LC) using suitable detectors, such as the aforementioned Including detectors Mass spectrometers (MS), etc., thin-layer chromatography, X-ray spectral analyzes (NMR) or similar.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die an dem Träger immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz wenigstens eine unter Farbänderung abbaubare chromophore Gruppe, wie beispielsweise eine solche mit einem konjugierten Elektronensystem oder dergleichen, aufweist. Dies bedeutet, daß z.B. solche Substanzen eingesetzt werden können, wie sie auch bei dem eingangs erwähnten Stand der Technik, gemäß welchem das Oberflächenmaterial in eine Lösung aus einem als Indikatorsubstanz dienenden Farbstoff getaucht wird, verwendet wer den können. Als Beispiele für mögliche Vertreter solcher Substanzen seien 3,7-Bis(dimethylamino)-phenothiaziniumchlorid (N,N,N',N'-Tetramethylthioniumchlorid, Methylenblau), Trinatrium-2-hydroxy-1-(4-sulfo-l-naphthylazo)naphthalin-3,6-disulfonat (Amaranth, Naphtholrot S), 1-Phenylazo-2-naphthol-6,8-disulfonsäure-Dinatriumsalz (Orange G, Goldorange GN, Kristallorange GG, Neugelb RS, Azid Orange 10), 1,2-Dihydroxy-AC-3-sulfonsäure (Alizarinrot S), 3,3'-(4,4'-Biphenyldiylbisazo)bis(4-amino-1-naphthalinsulfonsäure)-Dinatriumsalz (Kongorot) und dergleichen genannt. Selbstverständlich kommen auch eine Vielzahl an anderen, chromophore Gruppen aufweisenden Substanzen in Frage, z.B. ebenfalls solche auf der Basis von Azo- und/oder Anthrachinonverbindungen.According to one particularly advantageous embodiment may be provided that the at the carrier immobilized, under the influence of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance at least one sub color change degradable chromophore group, such as one with a conjugated electron system or the like. This means that e.g. Such substances can be used, as they are also in the mentioned in the beginning Prior art, according to which the surface material in a solution is dipped from a dye serving as an indicator substance, used who can. As examples of possible Representatives of such substances are 3,7-bis (dimethylamino) phenothiazinium chloride (N, N, N ', N'-Tetramethylthioniumchlorid, Methylene blue), trisodium 2-hydroxy-1- (4-sulfo-1-naphthylazo) naphthalene-3,6-disulfonate (Amaranth, naphthol red S), 1-phenylazo-2-naphthol-6,8-disulfonic acid disodium salt (orange G, gold orange GN, crystal orange GG, Neugelb RS, azide orange 10), 1,2-dihydroxy-AC-3-sulfonic acid (Alizarin red S), 3,3 '- (4,4'-biphenyldiylbisazo) bis (4-amino-1-naphthalenesulfonic acid) disodium salt (Congo Red) and the like. Of course, come also a variety on other substances having chromophoric groups in question, e.g. also those based on azo and / or anthraquinone compounds.
Die Erfindung gibt andererseits die Möglichkeit, daß die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz entsprechend der Substanz ausgewählt wird, deren photokatalytischer Abbau bestimmt werden soll, d.h. der Träger des erfindungsgemäßen Teststreifens ist mit derjenigen – ersten – Substanz dotiert (bzw. dotierbar), deren photokatalytischer Abbau an der jeweiligen Oberfläche untersucht werden soll. In diesem Fall sieht eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung vor, daß an dem Träger wenigstens eine weitere – zweite – Substanz immobilisiert wird, welche eine von dem chemischen Abbau der ersten Substanz abhängige Farbänderung erfährt. An dem Träger sind in diesem Fall folglich wenigstens zwei Substanzen immobilisiert, von welchen wenigstens eine erste Substanz (diejenige, deren photokatalytischer Abbau an der jeweiligen Oberfläche untersucht werden soll) unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubar ist und von welchen wenigstens eine zweite Substanz (welche als Indikatorsubstanz dient) eine von dem chemischen Abbau der ersten Substanz abhängige Farbänderung (z.B. eine Entfärbung) erfährt. Auf diese Weise läßt sich der photokatalytische Abbau der jeweils im Interesse stehenden Substanz, z.B. ein bestimmter Schadstoff, direkt bestimmen und mittels der zweiten, als Indikator dienenden Substanz sichtbar machen.The On the other hand, invention gives the possibility that the under Influence of electromagnetic radiation by photocatalytic chemical degradable substance is selected according to the substance, their photocatalytic degradation is to be determined, i. the bearer of the Test strip according to the invention is doped with that - first - substance (or dopable), the photocatalytic degradation of the respective surface to be examined. In this case, a particularly preferred embodiment of the Invention before that on the carrier at least another - second - substance which is one of the chemical degradation of the first Substance dependent color change experiences. On the carrier In this case, therefore, at least two substances are immobilized, of which at least one first substance (the one whose photocatalytic Degradation at the respective surface should be investigated) under the influence of electromagnetic Radiation is photocatalytically chemically degradable and of which at least one second substance (which serves as indicator substance) one undergoes color change (e.g., discoloration) dependent on the chemical degradation of the first substance. On this way can be the photocatalytic degradation of the substance of interest in each case, e.g. determine a specific pollutant, directly and by means of second substance serving as an indicator.
Im Hinblick darauf, daß insbesondere viele organische Schadstoffe sauer oder basisch sind und/oder zu sauren oder basischen Abbauprodukten mit anderen pKS- bzw. pKB-Werten abgebaut werden, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die erste Substanz aus der Gruppe organische Säuren, organische Basen, zu Säuren abbaubare organische Substanzen und zu Basen abbaubare organische Substanzen gewählt ist, und daß die zweite Substanz von einem Säure-/Baseindikator gebildet ist. Wie bereits erwähnt, kann dabei als erste Substanz insbesondere diejenige Substanz eingesetzt werden, deren photokatalytischer Abbau bestimmt werden soll. Ist beispielsweise die Bestimmung des photokatalytischen Abbaus von Dichloressigsäure erwünscht, so läßt sich diese Substanz in Verbindung mit einem praktisch beliebigen bekannten Säure-/Baseindikator an dem Träger des erfindungsgemäßen Teststreifens immobilisieren. Entsprechendes gilt selbstverständlich für andere Carbonsäuren, Alkohole (z.B. Methanol), Aldehyde etc.In view of the fact that in particular many organic pollutants are acidic or basic and / or degraded to acidic or basic degradation products with other pK S or pK B values, it is provided according to a preferred embodiment that the first substance from the group organic Acids, organic bases, acids degradable to organic substances and bases degradable organic substances is selected, and that the second substance is formed by an acid / base indicator. As already mentioned, in particular the substance whose photocatalytic degradation is to be determined can be used as the first substance. If, for example, the determination of the photocatalytic degradation of dichloroacetic acid is desired, this substance can be immobilized on the support of the test strip according to the invention in conjunction with virtually any known acid / base indicator. The same applies of course to other carboxylic acids, alcohols (eg methanol), aldehydes etc.
Um für einen hinreichenden Zutritt von elektromagnetischer Strahlung von außen an die Kontaktfläche zwischen der Oberfläche, deren photokatalytische Aktivität bestimmt werden soll, und der an dem Träger immobilisierten, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz zu sorgen, wenn der Teststreifen auf die Oberfläche aufgebracht worden ist, ist die Abdeckung vorzugsweise aus einem für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich, durchlässigen Material gebildet. Hierfür kommen beispielsweise eine Vielzahl an Kunststoffen in Betracht, wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET) und dergleichen, welche für elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Bereich bis in den sichtbaren Bereich hinein eine hinreichende Durchlässigkeit besitzen. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, daß der Teststreifen so ausgebildet ist, daß elektromagnetische Strahlung an der Abdeckung vorbei, z.B. von der Seite her, an die Oberfläche unterhalb des auf diese aufgebrachten Teststreifens gelangt.Around for one sufficient access of electromagnetic radiation from the outside to the contact area between the surface, their photocatalytic activity is to be determined, and immobilized on the carrier, under Influence of electromagnetic radiation by photocatalytic chemical degradable substance when the test strip is applied to the surface The cover is preferably made of electromagnetic material Radiation, especially in the ultraviolet range, permeable material educated. Therefor For example, a variety of plastics come into consideration, such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) and the like which are for electromagnetic radiation in the ultraviolet range to the Visible area into a sufficient permeability have. Alternatively or in addition of course be provided that the Test strip is designed so that electromagnetic radiation the cover over, e.g. from the side, to the surface below of the applied on this test strip passes.
In weiterhin bevorzugter Ausführung kann vorgesehen sein, daß die Abdeckung eine Mikroperforation zur Gewährleistung eines Zutritts eines Oxidationsmittels, insbesondere Sauerstoff (z.B. Luftsauerstoff, Wasser etc.), von außen an die an dem Träger immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz aufweist. Selbstverständlich kann auch hier alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, daß der Teststreifen so ausgebildet ist, daß das Oxidationsmittel an der Abdekkung vorbei, z.B. von der Seite her, an die Oberfläche unterhalb des auf diese aufgebrachten Teststreifens gelangt. Ferner kann die Abdeckung eine z.B. für Sauerstoff hinreichende Gaspermeabilität aufweisen.In furthermore preferred embodiment can be provided that the Cover a micro-perforation to ensure access of a Oxidizing agent, in particular oxygen (e.g. Water, etc.), from the outside to the on the carrier immobilized, under the influence of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance. Of course you can also provided here alternatively or additionally be that the Test strip is formed so that the oxidizing agent at the Cover over, e.g. from the side, to the surface below of the applied on this test strip passes. Furthermore, the Cover a e.g. For Oxygen have sufficient gas permeability.
Sofern das Oxidationsmittel an dem Träger immobilisiert ist, so kann dieses einerseits in fester, flüssiger oder gelöster Form vorliegen und – wie auch die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz – entweder bereits an dem Träger immobilisiert oder in einem getrennten Reservoir auf Vorrat gehalten sein, so daß es z.B. erst unmittelbar vor der Analyse unter Bildung des erfindungsgemäßen Teststreifens an dem Träger des Teststreifens immobilisiert werden kann. Im Falle eines festen – bereits an dem Träger immobilisierten oder separat bevorrateten – Oxidationsmittel ist es wiederum möglich, dieses vor der Analyse bzw. vor Dotieren des Trägers mit demselben in einem geeigneten Lösungsmittel zu lösen. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, entweder die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz oder das Oxidationsmittel bereits herstellerseitig an dem Träger des Teststreifens zu immobilisieren und die jeweils andere Komponente in einem von dem Teststreifen getrennten Reservoir auf Vorrat zu halten. Die Auswahl des bzw. der Oxidationsmitte (s) richtet sich vornehmlich nach der Auswahl der unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz, wobei lediglich exemplarisch gelöster Sauerstoff, feste oder gelöste Permanganate, Peroxide etc. erwähnt seien.Provided the oxidizing agent is immobilized on the support is, this can on the one hand in solid, liquid or dissolved form present and - how also the photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation chemically degradable substance - either already on the carrier immobilized or kept in a separate reservoir be so that it e.g. only immediately before the analysis to form the test strip according to the invention on the carrier of the test strip can be immobilized. In the case of a fixed - already on the carrier immobilized or separately stored - oxidizing agent, in turn possible, this before the analysis or before doping the carrier with the same in one suitable solvents to solve. For example it may be appropriate either under the influence of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance or the oxidizing agent already on the manufacturer to immobilize on the support of the test strip and the other component in each of the test strip keep separate reservoir in stock. The selection of or the oxidation center (s) depends primarily on the selection the photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation chemically degradable substance, whereby only exemplarily dissolved oxygen, solid or dissolved Permanganates, peroxides etc. mentioned are.
Das Oxidationsmittel kann andererseits auch gasförmig und z.B. in Form von Sauerstoff, wie oder Luftsauerstoff, gebildet sein, welcher bereits an dem Träger immobilisiert sein kann (z.B. in einer porösen Trägermatrix, unter Bildung von Gaskammern oder dergleichen).The On the other hand, oxidizing agent may also be gaseous and e.g. in the form of oxygen, as or atmospheric oxygen, which is already immobilized on the support (e.g., in a porous support matrix, under formation of gas chambers or the like).
Eine im Hinblick auf einen konstruktiv einfachen und kostengünstigen Aufbau des erfindungsgemäßen Teststreifens vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der Träger zumindest teilweise von einem Dichtungsmaterial umgeben ist. Das Dichtungsmaterial des auf die Oberfläche, deren photokatalytische Aktivität bestimmt werden soll, aufgebrachten Teststreifens bildet in diesem Fall vorzugsweise gemeinsam mit der Abdeckung eine Kammer, welche den Träger mit der an diesem immobilisierten, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz aufnimmt.A in terms of a structurally simple and inexpensive Structure of the test strip according to the invention advantageous embodiment provides that the carrier at least partially from surrounded by a sealing material. The sealing material of the the surface, their photocatalytic activity to be determined, applied test strip forms in this Case preferably together with the cover a chamber, which the carrier with the immobilized on this, under the influence of electromagnetic Radiation absorbs photocatalytically chemically degradable substance.
Das Dichtungsmaterial kann in einem solchen Fall wiederum aus einem für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich, durchlässigen Material gebildet sein und/oder eine Mikroperforation aufweisen, um einen Zutritt eines Oxidationsmittels, insbesondere Sauerstoff (z.B. Luftsauerstoff oder auch Wasser etc.), von außen an die an dem Träger immobilisierte, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz zu gewährleisten.The In such a case sealing material can turn out of a for electromagnetic Radiation, especially in the ultraviolet range, permeable material be formed and / or have a micro perforation to a Access of an oxidizing agent, in particular oxygen (for example atmospheric oxygen or water etc.), from the outside to the on the carrier immobilized, under the influence of electromagnetic radiation to ensure photocatalytically chemically degradable substance.
Das Dichtungsmaterial kann ferner vorteilhafterweise von einem Klebstoff gebildet oder an seiner der Abdeckung abgewandten Seite mit einem solchen beschichtet sein, um den Teststreifen somit auf die Oberfläche, deren photokatalytische Aktivität bestimmt werden soll, aufkleben zu können.The Sealant may also advantageously be of an adhesive formed or on its side facing away from the cover with such be coated to the test strip thus on the surface whose photocatalytic activity determined should be able to stick on.
In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß an der der Abdeckung abgewandten Seite des Trägers – z.B. an der Unterseite des Dichtungsmaterials – ein Schutzstreifen angeordnet ist, welcher vor Aufbringen des Teststreifens auf eine Oberfläche von diesem lösbar ist.In Further development can be provided that remote from the cover at the Side of the carrier - e.g. at the bottom of the sealing material - a protective strip arranged which is prior to application of the test strip to a surface thereof solvable is.
Sofern als unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz und/oder als Indikatorsubstanz wenigstens eine solche mit einer chromophoren Gruppe vorgesehen ist, deren Abbau und/oder deren Indikatorwirkung mit einer Farbänderung bzw. -schwächung einhergeht, kann gemäß einer bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, daß der Teststreifen mit einer Farbskala versehen ist, welche als Farbreferenz dieser an dem Träger immobilisierten, unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung unter Farbänderung photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz und/oder dieser Indikatorsubstanz dient. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Farbänderung dieser Substanz und/oder der Indikatorsubstanz durch Vergleich mit der Farbskala bestimmt wird, wobei neben einer qualitativen Analyse auch quantitative Analysen auf rein visuelle Weise möglich sind, wenn den verschiedenen Farben bzw. den Intensitäten der Farben der Farbskala Werte zugeordnet sind, welche jeweils für eine bestimmte photokatalytische Aktivität repräsentativ sind.Provided as photocatalytic under the influence of electromagnetic radiation chemically degradable substance and / or as an indicator substance at least such is provided with a chromophoric group whose Degradation and / or its indicator effect with a color change or weakening can go along according to one preferred embodiment be provided that the Test strip is provided with a color scale, which as a color reference this on the carrier immobilized, under the action of electromagnetic radiation color change photocatalytically chemically degradable substance and / or this indicator substance serves. In this way it is possible that the color change this substance and / or the indicator substance by comparison with the Color scale is determined, in addition to a qualitative analysis as well quantitative analyzes are possible in a purely visual way, if the different Colors or intensities the colors of the color gamut values are assigned, each for a particular photocatalytic activity representative are.
Der erfindungsgemäße Teststreifen macht die Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen möglich, indem die Oberfläche mit wenigstens einer unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich, photokatalytisch chemisch abbaubaren Substanz in Kontakt gebracht und der Abbau dieser Substanz anschließend bestimmt wird. Dabei wird die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung photokatalytisch chemisch abbaubare Substanz, insbesondere in flüssiger oder gelöster Form, an dem Träger des Teststreifens immobilisiert und der Teststreifen derart auf die Oberfläche aufgebracht, daß die unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung chemisch abbaubaren Substanz mit der Oberfläche in Kontakt tritt.Of the Test strips according to the invention does the execution a method for determining the photocatalytic activity of surfaces possible by the surface with at least one under the action of electromagnetic radiation, in particular in the ultraviolet range, photocatalytically chemically degradable Substance brought into contact and the degradation of this substance subsequently determined becomes. It is under the influence of electromagnetic radiation photocatalytically chemically degradable substance, in particular in liquid or dissolved Shape on the carrier of the test strip immobilized and the test strip so on the surface applied that the chemically degradable under the influence of electromagnetic radiation Substance with the surface comes into contact.
Nachstehend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt die einzige Figur:
einen Querschnitt durch eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Teststreifens
zur Bestimmung der photokatalytischen Aktivität von Oberflächen.The invention with reference to an embodiment with reference to the drawings is explained in more detail. The only figure shows:
a cross-section through an embodiment of a test strip according to the invention for determining the photocatalytic activity of surfaces.
Der
in
An
der der Abdeckung
Der
Teststreifen
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510042897 DE102005042897B4 (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Means for determining the photocatalytic activity of surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510042897 DE102005042897B4 (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Means for determining the photocatalytic activity of surfaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102005042897A1 DE102005042897A1 (en) | 2007-03-15 |
| DE102005042897B4 true DE102005042897B4 (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=37763003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200510042897 Expired - Fee Related DE102005042897B4 (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Means for determining the photocatalytic activity of surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102005042897B4 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009043378B4 (en) * | 2009-08-13 | 2011-04-07 | Technische Universität Braunschweig | Method and use of luminescent compounds for measuring a photocatalytic surface activity |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4302218A1 (en) * | 1992-01-28 | 1993-07-29 | Robert Dr Brehm | Indicator of fat and moisture content in human skin - contains fat and moisture sensitive substance on carrier which changes colour depending on skin fat or moisture content |
| JPH08338808A (en) * | 1995-06-14 | 1996-12-24 | Toto Ltd | Method for evaluating photocatalytic activity and film for evaluating photocatalytic activity |
| DE19608129A1 (en) * | 1996-03-02 | 1997-09-04 | Karl H A Dr Schmidt | Self-adhesive indicator |
| DE10065941A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-09-13 | Schoene Heralt | Process and applicator for the detection of cleaning and / or disinfection of surfaces or objects |
-
2005
- 2005-09-09 DE DE200510042897 patent/DE102005042897B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4302218A1 (en) * | 1992-01-28 | 1993-07-29 | Robert Dr Brehm | Indicator of fat and moisture content in human skin - contains fat and moisture sensitive substance on carrier which changes colour depending on skin fat or moisture content |
| JPH08338808A (en) * | 1995-06-14 | 1996-12-24 | Toto Ltd | Method for evaluating photocatalytic activity and film for evaluating photocatalytic activity |
| DE19608129A1 (en) * | 1996-03-02 | 1997-09-04 | Karl H A Dr Schmidt | Self-adhesive indicator |
| DE10065941A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-09-13 | Schoene Heralt | Process and applicator for the detection of cleaning and / or disinfection of surfaces or objects |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102005042897A1 (en) | 2007-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0821233B1 (en) | Volume independent diagnostic test element and method to assay analytes using it | |
| EP0821234B1 (en) | Diagnostic test element with multilayered test field and metod to assay analytes using it | |
| DE2927345C2 (en) | ||
| EP0064710B1 (en) | Multilayer analytical element for the detection of an agent in a liquid sample | |
| DE19909891C1 (en) | Immunoassay device useful for collecting and analyzing allergens or bodily secretions comprises a housing with an elevated portion having a central opening containing a swab stick for receiving a sample and an eluent | |
| CH640638A5 (en) | TEST STRIP FOR GLUCOSE DETERMINATION. | |
| DE4338811A1 (en) | Use of test strips to determine the UV intensity or to predetermine the sunburn-free stay in the sun, as well as a suitable test system and test strip pack | |
| DE2518721A1 (en) | DEVICE FOR ANALYSIS OF SOLUTIONS AND BODY FLUIDS | |
| DE1673340A1 (en) | Chemical analyzer | |
| DE2332760B2 (en) | MATERIAL FOR THE QUANTITATIVE SPECTROPHOTOMETRIC ANALYSIS OF A LIQUID | |
| DE2015271A1 (en) | Test equipment for the detection of low concentrations of substances in liquids | |
| DE3130749C2 (en) | Rapid diagnostic agent and method for its use, in particular for quantitative determinations | |
| EP0610663A1 (en) | Device for colorimetric gasdetection in film composite | |
| EP0995992A2 (en) | Spreading layers, wetting agents for their preparation and their use in test strips | |
| DE19849000A1 (en) | Functional layers with high precision, processes for their production and test strips containing these functional layers | |
| EP0520202A2 (en) | Analyzing device for the immunological and quantitative determination of harmful substances | |
| WO2012152531A1 (en) | Packaging having an indicator area | |
| DE102005042897B4 (en) | Means for determining the photocatalytic activity of surfaces | |
| DE2948904A1 (en) | Optode for metering particle concn. with preceding reaction cell - contg. reagent in membrane, allowing continuous operation | |
| DE102005003878B3 (en) | Measuring device for measuring the photocatalytic activity of a photocatalytic layer | |
| EP3578991B1 (en) | Test for determining phosphate concentration | |
| EP2464290B1 (en) | Test element for analysing a body fluid | |
| DE102004052764B3 (en) | Non-destructive in-line testing of the reactivity of a photocatalytic surface coating on e.g. a roof tile operates under UV irradiation by applying a test substance | |
| DE4340827C1 (en) | Method and device for determining the effectiveness of a skin protection agent | |
| DE2062710A1 (en) | Cholinesterase inhibitors - qualitative and quantitative test system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |