В ИК СО РАН запатентовали простой способ создания самоочищающихся покрытий
Простой способ нанесения фотоактивных покрытий на поверхность изделий для самоочистки их от микроорганизмов и токсических соединений запатентовали ученые ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» (ИК СО РАН), 26 декабря сообщила пресс-служба института.
Если ранее фотоактивность изделия получали за счет включения активных компонентов в его материал, то предложенный специалистами ИК СО РАН метод сокращает расход фотоактивных веществ за счет того, что позволяет формировать тонкий слой фотокатализатора на поверхности уже готовых изделий.
Одними из лучших фотокатализаторов для окислительной деструкции загрязняющих химических веществ и микроорганизмов являются нанокристаллические порошки диоксида титана. При этом их недостатком является то, что они активны лишь при воздействии света узкого спектрального диапазона, относящегося к ультрафиолетовой области.
Однако фотокатализаторы, разработанные в ИК СО РАН, эффективны в широком спектральном диапазоне, включающем и УФ-излучение, и видимый свет, что позволяет использовать для активации фотоочистки комнатные источники освещения. Эти композитные фотокатализаторы с расширенным спектром действия созданы на основе допированного азотом диоксида титана и вольфрамата висмута.
Ведущий научный сотрудник отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН кандидат химических наук Дмитрий Селищев пояснил:
«Когда мы говорим о комплексной задаче по очистке помещений от токсичных соединений и устранения контаминации разными биологическими объектами, то такая очистка должна быть перманентной. Этого можно добиться за счет использования фотоактивных самоочищающихся материалов. Соответственно, нам нужны фотокатализаторы, которые будут эффективно использовать энергию света для осуществления требуемых превращений».
Таким фотокатализатором стал диоксид титана, допированный азотом, что обеспечивалось за счет замечательных свойств его поверхности и поглощения света в видимой области. Повышения скорости окислительной деструкции разработчики добились с помощью добавки вольфрамата висмута, обеспечившей создание гетероструктурной композиции и эффективный перенос зарядов.
За синтезом композитов последовала разработка метода их нанесения и закрепления на поверхности разных материалов и объектов внутри помещений, в результате чего очистка от токсичных веществ и болезнетворных микробов будет идти непрерывно.
Этим методом стал аэрозольный способ нанесения фотоактивных покрытий на разные — как тканевые, так и твердые — поверхности, который значительно проще существующих методов.
«Мы предложили специальные аэрозольные составы, которые содержат в себе фотоактивный компонент, связующее соединение и растворитель. Эти составы методом распыления можно наносить на поверхности разных материалов. После высыхания формируется тонкопленочное фотоактивное покрытие, которое самоочищается под действием света. Другие способы сложнее в реализации, например, когда материал делают уже со встроенным компонентом», — рассказал о полученном результате Селищев.
Новый способ нанесения фотоактивных покрытий был успешно запатентован, и теперь разработчики планируют его внедрение в партнерстве с производственной компанией.
