EN
Edasijõudnud materjalide maailmas on anataas ränidioksiid (TiO2) määratlema uuesti fotokatalüütilist tehnoloogiat, mis on viinud nutikamate enesehooldavate pindade arendusse. Siin vaatame, kuidas TiO2 toimib, mis sellest eristab ja kuidas see muudab mitmeid sektoreid ehitusest tarbekaupadeni.
Mis on anataas ränidioksiid?
Anataas on üks kolmest kristallstruktuurist, mille ränidioksiid moodustab, ja teised vormid – rutiil ja brookiit – ei võrdu selle fotokatalüütiliste omadustega. Anataasele annab ülekaalu selle võime enesehooldavate pindade loomiseks. Ultraviolettkiirguse (UV) mõjul tekitab anataas TiO2 reaktiivse hapnikuühendi (ROS), loomulikud molekulid, mis lagundavad kiiresti mustust. Just selle võime tõttu kasutatakse seda enesehooldavas klaasis, tekstiilides ja HVAC-filtrite üksustes.
Kuidas fotokatalüüs toimib
Fotokatalüütsüklus algab, kui anataas TiO2 neelab UV-valgust. Materjal ergutatakse ja saadab vabad elektronid juhtivusriba. Need kõrgeenergiaga elektronid reageerivad seejärel õhu niiskuse ja hapnikuga, moodustades hüdroksüülradikaale ja superoksiidiione, mis ründavad kiiresti ja lagundavad mustust, baktereid ning isegi lõhnu. Enam leidub enamsustava toimega TiO2 katoodi pind, kui UV kiirguse intensiivsus tõuseb ning kui niisketase aitab kanduda täiendavaid vee molekule.
Enam leidub enamsustava tehnoloogia rakendused
Anataas TiO2 ei ole enam ainult laborite jaoks; see on hõivatud igapäevaste ruumide ümberkujundamisega. Ehitussektoris kantakse seda aine hoonepindadele, eemaldades mustust, mida isegi parim hooldustöötaja ei suudaks ära saada, säästes raha noolemise ja takistuste pealt. Autod, nendega sujuvate liinidega, saavad TiO2 värvimise, mis on nagu kaitsev kehvaht mustusele – säilitab särtsi kauem vähese vahaga ja vähese tööga. Ja haiglad on samuti kaasatud. Selle katoodi katoodplaadid ja külastajate käsigrupid hävitavad mikroobid, vajutades nähtamatult päikesevalguse nuppu ja loovad igaühele heledama ja turvalisema käigu.
Fotokatalüütilise enmäärduva puhastamise keskkonnakasutus
Anataasi TiO2 ökoloogiline lugu kõl kui ideaalne reklaam, mis on tegelikult tõeline. Päikesevalgus on ainsaks sisse-välja lülitiks, mida sellel vaja on, seega jääb kõrvale toksiline ja ruumi ummistav puhastusvahend, mille puhul tavaliselt öeldakse „piserdada, enne loputada, korda uuesti“. Kui see on hoiab mustust aurustamas, lagundab see ka õhus olevaid ebasoodsaid osakesi ning muudab hägust vett selgeks, lümfirõõksuseks peegelduseks. Linnad ja algatusekspertide ettevõtted on silmad avamas, sest roheline märgist ei ole enam lihtne heaoluline kleebis – TiO2 onki võltskood. Ootame, et tehased ja kallid hotellid hakkaksid seda aine kinnitama igale kõrval, sest planeet vajab veel ühte neonvalgust „me hakkame sellega toime“ sümbolit.
Tuleviku suunad valguskatalüütilises tehnoloogias
Jätkuvad uuringud tõmbavad anatase TiO2 piirid fotokatalüütilistes rakendustes ning väljavaated on head. Teadlased katsetavad uusi viise nano-TiO2 struktuurimiseks ja fotosüstiku tõhusust oluliselt parandavate kompoositiivide loomiseks. TiO2-i kombineerimine teiste arenenud materjalidega võib tuua esile pinnad, mis mitte ainult iseenda puhastamist ei võimalda, vaid pakuvad ka lisatoimetusi, nagu mikroobide tapmine ja kahjulike UV-kiirguste blokeerimine. Need läbimurreed pakuvad, et isepuhastavaid pinnasid saab kiiremini valmistada ja lihtsamalt kasutada igapäevases keskkonnas nagu kodud, koolid ja avalikud ruumid.
Kokkuvõttes on anatase-titaandioksiid endiselt fotokatalüütilise enesepuhastustehnoloogia juhtiv kandidaat, kuna selle tõhusus ja väike mõju keskkonnale ja kulutustele on väga madalad. Kuna ettevõtted ja tootjad kasutavad oma toodetes neid arenenud materjale, siis võib eeldada, et iga päev on kasutusel puhtam, tervislikum ja rohelisem sisekeskkonnad ja väliskeskkonnad.