Специалисты Институт катализа СО РАН разработали и запатентовали простой и эффективный метод нанесения фотоактивных покрытий на различные материалы для их самоочистки от микроорганизмов и токсических веществ.

В традиционных технологиях активные компоненты включаются непосредственно в структуру материала, но новый подход позволяет наносить тонкий слой фотокатализатора на уже готовые изделия. Разработанные в институте фотокатализаторы эффективны в широком спектральном диапазоне, включая ультрафиолетовое излучение и видимый свет.

Нанокристаллические порошки диоксида титана являются одними из лучших фотокатализаторов для окислительной деструкции загрязняющих веществ и микроорганизмов. Однако их ограниченная эффективность в ультрафиолетовом спектре сужает область применения. В связи с этим ученые активно ищут способы расширить спектр действия фотокатализаторов на видимый свет, чтобы использовать не только солнечное освещение, но и комнатные источники света.

Исследователи ФИЦ «Институт катализа СО РАН» предложили решение этой проблемы, создав композитные фотокатализаторы с расширенным спектром действия, основанные на азотном диоксиде титана и вольфрамате висмута. Эти материалы обеспечивают улучшенные фотокатализаторные свойства и эффективное поглощение света в видимой области спектра.

«Для комплексной очистки помещений от токсичных соединений и биологической контаминации необходимо обеспечить перманентную очистку. Это возможно с использованием фотоактивных материалов, которые будут эффективно использовать световую энергию для осуществления требуемых химических реакций. Мы разрабатываем композитные фотокаталитические системы, где диоксид титана, допированный азотом, обладает отличной поверхностной активностью и поглощает свет в видимой области, а вольфрамат висмута ускоряет окислительную деструкцию за счет гетероструктурной композиции и эффективного переноса зарядов», – пояснил Дмитрий Селищев, ведущий научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН.

Следующим этапом разработки стало создание метода нанесения фотокатализаторов на поверхность различных материалов для их постоянной очистки в помещениях. Химики запатентовали аэрозольный способ нанесения фотоактивных покрытий, который значительно упрощает процесс по сравнению с существующими методами.

«Мы предложили аэрозольные составы, содержащие фотоактивные компоненты, связующее вещество и растворитель. Эти составы можно распылять на разные поверхности, включая тканевые и твердые материалы.

После высыхания образуется тонкое фотоактивное покрытие, которое начинает самоочищаться под воздействием света. Этот метод проще и дешевле других технологий, которые требуют внедрения активных компонентов непосредственно в структуру материала», – отметил ученый.



По информации ФИЦ «Институт катализа СО РАН»