Forschungsprojekte

Prozess- und Anlagenentwicklung zur industrietauglichen Beschichtung von Oberflächen mit photokatalytisch aktivem Titanoxid
(ProPhotoKAT)

 

Fördermittelgeber:

BMWi / AiF / IGF, FKZ: 19885BR

Bearbeitungszeitraum:

2018 - 2020

Partner:

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP), Greifswald

Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V.

Projektleiter:

Prof. Dr.-Ing. Klaus Liefeith

Forschungsziel ist die vorwettbewerbliche Entwicklung eines Plasmaprozesses zur Abscheidung haftfester, photokatalytisch aktiver TiO2-Schichten mittels Hochleistungsimpuls-magnetronsputtern (HiPIMS) in Kombination mit der plasmagestützten Ionenimplantation (Plasma based Ion Implantation - PBII). Hierbei erfolgt die Abscheidung der TiO2-Schicht mittels HiPIMS und wird durch eine Ionenimplantation (PBII) technologisch ergänzt werden. Damit werden (I) sowohl eine gezielte Dotierung der TiO2-Schichten mit Fremdatomen und damit die Anregung im sichtbaren Spektralbereich möglich als auch (II) das Einstellen einer antibakteriellen Wirkung bei Verwendung der Dotierungselemente Cu, Ag oder Zn. Die Schichthaftung wird durch den Kombinationsprozess auf den unterschiedlichen Substraten deutlich erhöht.
Durch gezielte Parametervariation werden die von den Anwendern gewünschten Schichteigenschaften eingestellt, indem eine anwendungsspezifische Balance zwischen photoinduzierter Katalyse und photoinduzierter Hydrophilie realisiert wird.
Die Anforderungen der potenziellen Anwender an die Funktionsschicht sind von der jeweiligen Branche abhängig. Implantathersteller profitieren beispielsweise von der photoinduzierten Hydrophilie der Beschichtungen durch erhöhte Benetzbarkeit des Implantates und damit ein verbessertes Einheilen. Für Anwender der Steriltechnik steht die aktive Desinfektion der Oberfläche durch die photoinduzierte Katalyse im Vordergrund. Die Lebensmittelindustrie wiederum erhofft sich eine Verkürzung der erforderlichen Reinigungszyklen und dadurch eine erhebliche Kostenersparnis.  


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