Nanopac - strona główna
NanopacNanotechnologiaProduktyKontaktFAQ

Fotokatalityczne
właściwości TiO2
Właściwości
samoczyszczące
Właściwości
hydrofilowe
Właściwości
bakteriobójcze
Właściwości
antystatyczne
Ochrona przed
promieniowaniem UV
Neutralizacja zapachów
Czyszczenie atmosfery
Powrót

Fotokatalityczne właściwości TiO2

Fotokataliza to termin oznaczający przyśpieszenie reakcji chemicznej pod wpływem światła. Dwutlenek tytanu (TiO2), odpowiednio rozdrobniony do wielkości nanocząstek, ma wspaniałe właściwości fotokatalityczne (w jego obecności pod wpływem światła szybciej zachodzą reakcje chemiczne) i właśnie dla tego spośród wielu fotokatalizatorów jest tym najczęściej stosowanym. Zjawisko to zostało odkryte w latach siedemdziesiątych a w ostatnich latach dzięki nanotechnologii (a dokładnie zdolnościom uzyskiwania wyjątkowo małych cząstek TiO2 rzędu paru nanometrów) rozpropagowane i szeroko zastosowane przemyśle.

Światło o długości fali w zakresie poniżej 400 nm (ultrafioletowe UV, pasmo światła widzialnego to zakres fali o długości 380 ~ 780 nm) powoduje w
 nanocząstkach półprzewodnika, jakim jest dwutlenek tytanu, wybijanie elektronów z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa. Szerokość przerwy energetycznej w przypadku TiO2 wynosi 3,2 eV.

Dzięki temu na powierzchni dwutlenku tytanu powstają elektrony (e-), które łączą się z tlenem z powietrza formując aktywny tlen (O2-) oraz dziury elektronowe (h+), które łączą się z parą otaczającego powietrza lub
 wodą i tworzą rodniki wodorotlenowe (.OH) z wody. Ten proces jest podobny do fotosyntezy, w której chlorofil wyłapuje światło słoneczne żeby zmienić wodę i dwutlenek węgla w tlen i glukozę.

Uformowany rodnik wodorotlenowy (.OH) jest silnym utleniaczem i jest dostatecznie mocny, aby utleniać i rozkładać różnego rodzaju zabrudzenia organiczne, np.: ptasie odchody, tłuszcze, oleje, spaliny, gazy zapachowe, bakterie. Po tych reakcjach zabrudzenia same odpadają lub łatwo dają się spłukać wodą (np. deszczem) tym bardziej, że powłoki z TiO2 wykazują też silne właściwości hydrofilowe. Część zanieczyszczeń w kolejnych reakcjach przekształci się w wodę i dwutlenek węgla. Aktywny tlen (O2-) wyzwala zaś reakcje redukcji.

Powyższe procesy zachodzą w powłokach w pełnym wymiarze po pewnym czasie aktywacji, potrzebnym na dostarczenie dawki energii ze światła. Okres ten to
 przeważnie mniej niż kilkadziesiąt godzin. Po pierwszym okresie aktywacji proces zachodzi też w nocy gdyż nagromadzona w ciągu dnia energia oddawana jest w nocy. Fotokatalizie z udziałem TiO2 nie przeszkadza też brak bezpośredniego nasłonecznienia czy pochmurna pogoda, promieniowanie UV przenika przez chmury (chmury nieco osłabiają intensywność promieniowania).

Zaawansowane technologicznie powłoki fotokatalityczne z użyciem TiO2 mają mocne właściwości samoczyszczące, superhydrofilowe, bakteriobójcze, antystatyczne, dezodoryzujące, czyszczące powietrze, i są mocnym filtrem UV.



do góry   « strona główna