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

22.11.2017 - Harmonogram Magie chemie 2017 pomalu končí .....

Od začátku roku již proběhlo více než 80 akcí a brzy tu bude konec roku. .

Postupn

25.7.2017 - Program NANOškoly 2017 je na světě !!!

Rok se sešel s rokem a my budeme za měsíc končit týdenní letní NANOškolu 2017 (21.8-. 25.8.20

16.1.2017 - Den(s) vědcem pro 12 studentů PCHB seminářů z Karlínského gymnázia

Dnes se ve 3  našich laboratořích odehrála první praktika nového roku 2017. Účastnila se jich

2.1.2017 - Bilancujeme: Návštěvnost našich programů v roce 2016

Skončil rok 2016, ať žije rok 2017 ! Abychom rok 2016 mohli uzavřít, bylo třeba spočítat návš

5.12.2016 - Každoroční předvánoční Výstava amaterských prací našich vědců

5.12.-9.12.2016   Pr

Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR

Hlavní strana | O projektu | Aktuality | Magie Chemie 2017 | 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©2017 Hana Francová - FlexyWEB TOPlist