HledatMapa stránek

Příběh kapky

J. Jirkovský: Heterogenní fotokatalýza na oxidu titaničitém

Minerály rutil a anatas jsou nejběžnějšími krystalickými formami oxidu titaničitého. Zatímco rutil se jako bílý pigment, tzv. titanová běloba, průmyslově vyrábí a používá již dlouhou dobu, aplikace založené na specifických vlastnostech nanokrystalického anatasu se začínají rozvíjet teprve v současnosti.

Jednou z těchto vlastností je fotokatalytická aktivita anatasu umožňující degradovat na povrchu jeho nanočástic působením ultrafialového záření za pokojové teploty veškeré organické struktury, včetně mikroorganismů. Nakonec dochází k jejich úplné oxidativní mineralizaci, tedy přeměně na jednoduché anorganické sloučeniny (vodu, oxid uhličitý a příslušné minerální kyseliny). Tyto děje jsou založeny na pohlcování světelných kvant polovodičovou elektronovou strukturou anatasu, což vede ke vzniku dvojic kladných a záporných nábojů. Ty se na povrchu nanočástic transformují na vysoce reaktivní radikály, které následně atakují veškeré organické látky a mikroorganismy obsažené v okolním vodném roztoku popř. plynné fázi. Tím je zahájen sled jejich degradačních reakcí vedoucí nakonec až k neškodným minerálním produktům.

Druhou významnou vlastností anatasu je jeho fotokatalyticky indukovaná superhydrofilita. Neozářený povrch anatasu má, podobně jako je tomu u jiných oxidů kovů, hydrofobní charakter. Vysrážená vodní pára na něm tvoří oddělené kapičky, které rozptylující světlo, a tím vytvářejí neprůhlednou vrstvu. Působením ultrafialového záření se však povrch anatasu stává silně hydrofilním, vodní kapičky se spojí a vytvoří na něm dokonale průhledný molekulární film, po kterém další voda snadno stéká.

Díky kombinaci těchto dvou vlastností, tj. fotokatalytické aktivity a fotokatalyticky indukované superhydrofility, mají vrstvy tvořené nanočásticemi anatasu na světle samočisticí schopnosti a desinfekční účinky. Na površích pokrytých takovouto vrstvou dochází působením ultrafialového záření, které je součástí nejen přímého slunečního svitu, ale v menší míře i denního světla v interiérech, k oxidativní mineralizaci nejen usazených organických sloučenin a mikroorganismů, ale také plynných škodlivin obsažených v okolním ovzduší. Navíc anorganické prachové částice na očištěném, vysoce hydrofilním povrchu neulpívají a mohou z něj být snadno odstraněny, např. deštěm. Lze očekávat, že díky povrchovým úpravám na bázi nanokrystalického oxidu titaničitého se vize čistého a zdravého města budoucnosti bez špíny, choroboplodných zárodků a škodlivých emisí může stát brzy skutečností.

                                                                              obr01.JPG

Atmosféru přednášky připomínají následující fotografie pořízené v jejím průběhu:

Jirkovsky10_lecture_26_08.JPGJirkovsky09_lecture_26_08.JPG

Jirkovsky01_lecture_26_08.JPG

Jirkovsky11_lecture_26_08.JPG

Jirkovsky02_lecture_26_08.JPGJirkovsky03_lecture_26_08.JPG

Jirkovsky05_lecture_26_08.JPG

                                                                       Jirkovsky08_lecture_26_08.JPG

Jirkovsky06_lecture_26_08.JPG

Jirkovsky07_lecture_26_08.JPG



 


[Zpět]

AKTUALITY

20.6.2018- Kapacita letní školy NANO2018 je naplněna - 30 žáků.

Uspořádání letní školy NANO 2018 již nic nebrání.

Přihlásilo se 30 žáků ze 14 rů

9.5.2018- Odstartován příjem přihlášek na letní školu NANO2018 (uzávěrka 11.6.2018)

Zahajujeme příjem přihlášek na  letošní letní školu o nanomateriálech a nanotechnologiích ted

16.3.2018 - Bilancujeme: Návštěvnost našich programů v roce 2017

Nedávno  skončil rok 2017, ať žije rok 2018 !

Je čas na stručnou rekapitulaci: 
13.3.2018- Harmonogram "Žijeme chemií 2018" má již plánováno/rezervováno/realizováno téměř 50 akcí

Letošní harmonogram akcí se plní velice rychle. Za leden a únor proběhlo již celkem 16 akcí s

15.1.2018 - Sobotní kursy Cesta za Nobelovkou opět rozjíždíme - od února 2018

Tři kursy Cesta za Nobelovkou - díl III (tj. pro B-pokračující 

Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR

Hlavní strana | O projektu | Aktuality | Žijeme chemií 2018 | Archiv akcí | Stáže v laboratořích | Seminář studentů | Virtuální exkurse | Programy pro SŠ | Programy pro ZŠ | Pro pedagogy | Letní školy | Galerie 4P | Týden vědy | Toulky historií | Kontakt | Projektový tým


Webdesign©2018 Hana Francová - FlexyWEB TOPlist