REKLAMA

Newsletter

Dołącz do newslettera:
Zaznacz, jakie informacje Cię interesują:

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez wydawcę serwisu rynekfarb.pl w celu realizacji usługi „Newsletter rynekfarb.pl". Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi.

Potwierdzam zaznajomienie się z Instrukcją dla subskrybentów oraz z Polityką prywatności.

Kliknij i zapisz się bezpłatnie do naszego newslettera ›

Biały rycerz nanotechnologii walczy o czyste powietrze

Syndrom chorego budynku, czyli dolegliwości spowodowane słabą jakością powietrza w obiektach budowlanych, to dziś częsty i poważny problem. Czy można się go pozbyć przy pomocy okiennej nanopowłoki z dwutlenkiem tytanu? Naukowcy ze Szwecji przekonują, że tak.

nanopowłoka dwutlenek tytanu

Fot. Herr Olsen / Foter.com / CC BY-NC

Wspólną nazwą syndrom chorego budynku (ang. sick building syndrome, SBS) określa się wszystkie dolegliwości spowodowane małą ilością świeżego powietrza w budynku oraz jego złą jakością. Przyczyną jest słaba wentylacja oraz zanieczyszczenia, takie jak organizmy żywe (np. grzyby i wydzielane przez nie toksyny), lotne związki organiczne emitowane przez materiały budowlane (rozpuszczalniki, farby, impregnaty), składniki spalin samochodowych i pyły z zewnątrz czy też dym tytoniowy.

Obecnie stosowane techniki oczyszczania powietrza są niestety kosztowne i wymagają sporej ilości energii. Naukowcy z Uniwersytetu Uppsala opracowali jednak alternatywne rozwiązanie. Są nim szyby okienne z nanopowłoką na bazie dwutlenku tytanu, która do usuwania zanieczyszczeń organicznych z powietrza wykorzystuje… promieniowanie słoneczne.

Fotokatalityczne okna

Technologia badana jest na Oddziale Fizyki Ciała Stałego w Laboratorium Ångströma, szczegóły zaś opisał w swojej pracy doktorant Bozhidar Stefanov. Podstawą działania nanopowłoki jest zjawisko fotokatalizy. Jak wyjaśnialiśmy w naszym tekście o farbach fotokatalitycznych, niektóre nanocząsteczki, na przykład dwutlenek tytanu, pod wpływem promieniowania UV przekształcają się w rodniki. Stają się wysoce reaktywne i inicjują reakcję utlenienia cząsteczek zanieczyszczeń organicznych, prowadząc do ich rozkładu. Te korzystne właściwości sprawiły, że dwutlenek tytanu zasłużył sobie na miano „białego rycerza” nanotechnologii.

Skuteczność nanocząsteczek dwutlenku tytanu w walce z zanieczyszczeniami powietrza w miastach była niedawno testowana w Malmö w Szwecji, gdzie zainstalowano zaimpregnowane dwutlenkiem tytanu cementowe płyty chodnikowe. Bozhidar Stefanov i reszta zespołu przekonują, że nanopowłoka może być równie dobrze stosowana do oczyszczania powietrza w pomieszczeniach. Otrzymana przez nich w procesie zwanym napylaniem magnetronowym nanopowłoka na szyby okienne to rozwiązanie bardziej efektywne niż farby ścienne, a dzięki swoim nanorozmiarom warstwa jest całkowicie przezroczysta. Wykazano już, że skutecznie usuwa ona z powietrza aldehyd octowy – jedno z najbardziej powszechnych zanieczyszczeń powietrza.

Fot. arch. phys.org

Wykorzystując energię promieniowania słonecznego nanocząsteczki dwutlenku tytanu rozkładają lotne zanieczyszczenia. Fot. arch. phys.org

Dwutlenek tytanu jak kostka do gry

Farby i powłoki fotokatalityczne to technologia już znana, naukowcy z Uniwersytetu w Uppsali poszli jednak o krok dalej – rozwiązali kilka problemów związanych ze stosowaniem tej techniki i zwiększyli jej skuteczność. Największym mankamentem tego typu nanowarstw jest fakt, że się „zużywają” – produkty rozpadu zanieczyszczeń powietrza gromadzą się na powierzchni i blokują miejsca aktywne nanocząsteczki odpowiadającej za proces fotokatalizy. Powoduje to, że aktywność fotokatalityczna powłoki stopniowo spada.

Jest to proces, którego nie możemy zatrzymać, ale, jak przekonuje Bozhidar Stefanov, możemy go znacznie spowolnić. Dwutlenek tytanu posiada bowiem obszary o szczególnie wysokiej reaktywności, których wykorzystanie zagwarantowałoby dużo wolniejszą dezaktywację powłoki. Naukowcy porównują ten fenomen do budowy kostki do gry – tak jak różne ścianki kostki mają różną liczbę oczek, tak różne obszary nanocząsteczki wykazują różną reaktywność. Jak sami wiemy, wyrzucenie szóstki przy pomocy kostki do gry nie jest specjalnie łatwe; i analogicznie, problematyczne jest też osadzenie cząsteczek dwutlenku węgla w ten sposób, aby wyeksponowane były obszary najbardziej reaktywne (stanowiące zaledwie 10% powierzchni). Badaczom ze szwedzkiego uniwersytetu udało się jednak opracować sposób na zwiększenie tego prawdopodobieństwa.

Tak uzyskana powłoka z wyeksponowanymi obszarami reaktywnymi jest dodatkowo bardziej odporna na warunki zewnętrzne, takie jak wilgotność i temperatura. Ale to nie koniec – Bozhidar Stefanov stwierdził, że jeśli dodatkowo zwiększy się jej kwasowość (na przykład poprzez przyłączanie na powierzchni siarczanów), staje się ona jeszcze bardziej odporna na dezaktywację.

Otrzymujemy w ten sposób praktyczne i skuteczne narzędzie w walce z zanieczyszczeniami powietrza. Pozostaje pytanie: czy rzeczywiście przyczyni się ono do uzdrowienia chorych budynków? Czy wreszcie będziemy mogli odetchnąć?

Źródło: phys.org

Czytaj również

Oceń artykuł:
Oceń pozytywnieOceń negatywnie
100%
0%
Ocen: 2
Loading...Loading...
Napisz do redakcji
Podziel się

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 REKLAMA