Opracowano metodykę zol-żel otrzymywania nanocząstek fotokatalizatorów TiO₂, nanoszenia na podłoże ceramiczne (szkło, cegła, kamień elewacyjny) oraz trwałego ich spiekania. Określono ... więcej

Opracowano metodykę zol-żel otrzymywania nanocząstek fotokatalizatorów TiO₂, nanoszenia na podłoże ceramiczne (szkło, cegła, kamień elewacyjny) oraz trwałego ich spiekania. Określono optymalną temperaturę kalcynacji filmów, w którym to procesie następuje krystalizacja aktywnej fazy anatazu, spiekanie nanokryształów TiO₂ w aglomeraty i z podłożem. Testy trwałości wykazały, iż uzyskane filmy nie ulegają wymywaniu wodą i trwale złączone są z podłożem. Badania aktywności fotokatalitycznej w reakcji utleniania oktanu wykazały, iż uzyskane filmy posiadają aktywność porównywalną, a nawet wyższą od preparatów P-25 firmy Degussa. (Z preparatu P-25 nie można uzyskać trwale złączonych filmów na powierzchniach ceramicznych). Wykazano, że aktywność filmów nie ulega zmianie w czasie, pod działaniem wody, jak również pod działaniem czynników atmosferycznych (okres testów 1,5 roku). Przeprowadzone badania rentgenowskie pozwoliły określić wielkość nanokrystalitów w otrzymywanych filmach, która wynosiła od 10-15 nm. Określono wielkość przerwy wzbronionej, która zależna jest od wielkości krystalitów oraz wielkość powierzchni właściwej. Poprzez sorbcję oktanu określono zależność dostępnej powierzchni dla reagentów od metodyki i warunków otrzymywania filmów TiO₂. Badania spektroskopii fotoelektronów wykazały istnienie jonów metalu na powierzchni nanokrystalitów, z których to jony wapnia, jak wynika z badań aktywności, powodują znaczne jej obniżenie. Z przeprowadzonych badań wynika, iż cegła jest bardzo dobrym podłożem dla fotokatalizatorów TiO₂. Również aktywne filmy można uzyskać na piaskowcach. W przypadku piaskowców konieczna jest kontrola zawartości węglanu wapnia i przy znacznej jego ilości należy przeprowadzić wstępne wygrzewanie w temperaturze około 600^oC. Zaproponowana metodyka otrzymywania filmów TiO₂ na podłożach ceramicznych jest prosta, zarówno w przygotowaniu żelu, jak i wytworzeniu nanocząstek fotokatalizatora. Może ona znaleźć zastosowanie praktyczne po dopracowaniu szczegółów dla konkretnej technologii.