_ Descoperirea catalizei produce auto-curățare vopsea de perete care descompune poluanții din aer atunci când este expus la lumina soarelui

De obicei, vopseaua de perete albă frumoasă nu rămâne frumoasă și albă pentru totdeauna. Adesea, substanțele din aer se acumulează pe suprafața acestuia. Acesta poate fi un efect dorit, deoarece face aerul mai curat pentru o perioadă, dar în timp, culoarea se schimbă și trebuie reînnoită.

O echipă de cercetare de la TU Wien și Università Politecnica delle Marche (Italia) ) a reușit acum să dezvolte nanoparticule speciale de oxid de titan care pot fi adăugate la vopseaua de perete obișnuită, disponibilă în comerț, pentru a stabili puterea de auto-curățare: nanoparticulele sunt active fotocatalitic, pot folosi lumina soarelui nu numai pentru a lega substanțele din aer, ci și pentru a lega substanțele din aer. descompune-le după aceea.

Peretele face aerul mai curat – și se curăță singur în același timp. Deșeurile au fost folosite ca materie primă pentru noua vopsea de perete: resturi de metal, care altfel ar trebui aruncate, și frunze uscate căzute. Studiul este publicat în ACS Catalysis.

O mare varietate de poluanți apar în aerul din interior – de la reziduuri de agenți de curățare și produse de igienă până la molecule care sunt produse în timpul gătirii sau care sunt emise de materiale precum pielea. În unele cazuri, acest lucru poate duce la probleme de sănătate, care sunt apoi denumite „sindromul clădirii bolnave”.

„De ani de zile, oamenii au încercat să folosească vopsele de perete personalizate pentru a curăța aerul”, spune Prof. Günther Rupprechter de la Institutul de Chimie a Materialelor din TU Wien. „Nanoparticulele de oxid de titan sunt deosebit de interesante în acest context. Ele pot lega și descompune o gamă largă de poluanți.”

Cu toate acestea, simpla adăugare a nanoparticulelor obișnuite de oxid de titan la vopsea va afecta durabilitatea vopselei: la fel cum poluanții sunt degradați de nanoparticule, ei pot, de asemenea, să facă ca vopseaua în sine să fie instabilă și să creeze fisuri. În cel mai rău caz, pot fi chiar eliberați compuși organici volatili, care la rândul lor pot fi dăunători sănătății. După un anumit timp, stratul de vopsea devine gri și nuanță, în cele din urmă trebuie reînnoit.

Totuși, nanoparticulele se pot curăța singure dacă sunt iradiate cu lumină UV. Oxidul de titan este un așa-numit fotocatalizator - un material care permite reacții chimice atunci când este expus la lumină adecvată. Radiația UV creează purtători de sarcină liberi în particule, care induc descompunerea poluanților prinși din aer în părți mici și eliberarea lor. În acest fel, poluanții devin inofensivi, dar nu rămân lipiți permanent de vopseaua de perete. Culoarea peretelui rămâne stabilă pe termen lung.

În practică, totuși, acest lucru este de puțin folos - la urma urmei, ar fi plictisitor să iradiezi în mod repetat peretele cu lumină UV intensă pentru a conduce sine. -proces de curatare. „Scopul nostru a fost, prin urmare, să modificăm aceste particule în așa fel încât efectul fotocatalitic să poată fi indus și de lumina solară obișnuită”, explică Rupprechter.

Acest lucru se realizează prin adăugarea anumitor atomi suplimentari la nanoparticulele de oxid de titan, cum ar fi fosforul, azotul și carbonul. Ca urmare, frecvențele luminii care pot fi colectate de particule se schimbă și, în loc de doar lumina UV, fotocataliza este apoi declanșată și de lumina vizibilă obișnuită.

96% îndepărtare a poluanților

„Am investigat acum acest fenomen în detaliu folosind o varietate de metode diferite de analiză a suprafeței și a nanoparticulelor”, spune Qaisar Maqbool, primul autor al studiului. „În acest fel, am putut arăta exact cum se comportă aceste particule, înainte și după ce au fost adăugate pe vopseaua de perete”.

Echipa de cercetare a amestecat nanoparticulele de oxid de titan modificat cu vopsea de perete obișnuită, disponibilă în comerț și a clătit suprafața vopsită cu o soluție care conținea poluanți. Ulterior, 96% dintre poluanți ar putea fi degradați de lumina naturală a soarelui. Culoarea în sine nu se schimbă — pentru că poluanții nu sunt doar legați, ci și descompusi cu ajutorul luminii solare.

Pentru succesul comercial al unor astfel de vopsele, este important să evitați și materiile prime scumpe. „În cataliză, de exemplu, se folosesc metale prețioase precum platina sau aurul. În cazul nostru, totuși, sunt suficiente elemente care sunt ușor disponibile de pretutindeni: pentru a obține fosfor, azot și carbon, am folosit frunze uscate căzute de la măslini. , iar titanul pentru nanoparticulele de oxid de titan a fost obținut din deșeuri metalice, care în mod normal sunt pur și simplu aruncate”, spune Rupprechter.

Acest nou tip de vopsea pentru pereți combină mai multe avantaje în același timp: elimină poluanții din aer, durează mai mult decât alte vopsele – și economisește și mai mult resurse în producție, deoarece poate fi obținut din materiale reciclate. Se fac experimente suplimentare și se intenționează comercializarea vopselei de perete.

(Fluierul)