V oblasti fotokatalytických materiálov na ochranu životného prostredia bol oxid titaničitý vždy hlavnou hlavnou surovinou vďaka svojej bezpečnosti, -toxicite, vysokej stabilite a recyklovateľnosti. Mnoho výskumných a vývojových inžinierov a nákupcov formulácií však zistilo, že oxid titaničitý s veľkosťou mikrón{2}} nemá takmer žiadnu fotokatalytickú aktivitu. Materiály, ktoré skutočne dosahujú degradáciu znečisťujúcich látok a antibakteriálne čistiace účinky, sú primárne práškové materiály anatas s veľkosťou nano{4}}.Anatase oxid titaničitý (nano kvalita), so svojou jedinečnou kryštálovou štruktúrou a nano-mikroskopickou veľkosťou častíc sa stala špecializovanou fotokatalytickou surovinou pre špičkové{1}}aplikácie, ako je úprava vody, čistenie vzduchu a funkčné antibakteriálne nátery. V súčasnosti je tiež základným substrátom pre komerčné fotokatalyzátorové produkty.
Mnoho ľudí vie len to, že nano{0}}oxid titaničitý je účinný, no neuvedomujú si zásadný rozdiel medzi ním a obyčajným oxidom titaničitým. V skutočnosti je sila fotokatalytickej aktivity určená hlavne tromi rozmermi: kryštalická forma, špecifický povrch a účinnosť absorpcie svetla. Bežný priemyselný oxid titaničitý so svojimi základnými funkciami maskovania a úpravy farby má veľkú veľkosť častíc a nízku reaktivitu, takže nie je schopný spúšťať fotokatalytické reakcie. Oxid titaničitý Anatase (Nano Grade) sa vďaka precíznej kontrole veľkosti častíc a uzamykaniu formy kryštálov dokonale prispôsobuje princípu fotokatalytickej reakcie, čím rieši priemyselné problémy pomalej reakcie, slabého účinku a nízkej miery využitia tradičných práškov.
I. Ultra nanoškálová-veľká špecifická plocha povrchu výrazne zvyšuje účinnosť fotokatalytickej reakcie
Fotokatalýza je povrchová reakcia a efektívna kontaktná plocha materiálu priamo určuje hornú hranicu účinnosti degradácie. Veľkosť častíc v nanorozmeroch umožňuje rovnomernejšiu disperziu prášku, výsledkom čoho je špecifická plocha desaťkrát väčšia ako obyčajné veľké-častice oxidu titaničitého. Toto väčšie efektívne reakčné rozhranie umožňuje úplnú adsorpciu organických znečisťujúcich látok, baktérií, plesní a škodlivých plynov zo vzduchu a vody, čo vedie k úplnejšej fotogenerovanej oxidačnej-redukčnej reakcii.
To je dôvod, prečo má nano-anatasový oxid titaničitý pri rovnakej dávke oveľa lepší čistiaci účinok v porovnaní s bežnými práškami. Dostatok povrchovo aktívnych miest nepretržite spúšťa katalytickú reakciu, čím sa predchádza problému „vnútornej neúčinnosti a nasýtenia povrchu“ spojenému s práškami veľkých-častíc. To efektívne zlepšuje využitie surovín, znižuje náklady na formuláciu a robí ju ideálnou pre dlhotrvajúce formulácie čistiacich produktov.
II. Rovnomernejšia absorpcia svetla a vyššie využitie fotogenerovaných nosičov
Mikroštruktúra nanometrov okrem výhody v oblasti povrchu umožňuje rovnomernejšiu a stabilnejšiu absorpciu svetla. Bežné časticové prášky sú náchylné na lokalizovanú aglomeráciu a nerovnomerný odraz svetla, čo vedie k nízkej spotrebe svetelnej energie a prerušovaným katalytickým reakciám. Nanočastice však vykazujú vynikajúcu disperzibilitu a rovnomerné pokrytie svetlom, stabilne vzrušujúce páry elektrónových -dier v podmienkach ultrafialového aj prirodzeného svetla, pričom nepretržite vytvárajú vysoko oxidačné aktívne skupiny.
Využitím svojej vynikajúcej fotosenzitivity dokáže tento materiál rýchlo rozložiť formaldehyd, toluén a prchavé organické zlúčeniny a súčasne narušiť bakteriálne mikrobiálne štruktúry, čím dosiahne viaceré funkcie vrátane antibakteriálnych,{0}}plesňových a dezodoračných. V porovnaní s bežným oxidom titaničitým je jeho celková reakčná rýchlosť výrazne vylepšená a spĺňa štandardy priemyselnej-vysokej{3}}účinnosti čistenia.
III. Kryštalická forma anatázy, prirodzene prispôsobená fotokatalýze, so stabilitou ďaleko presahujúcou zložené prášky
Mnoho zákazníkov si ľahko zamieňa rutil a anatasový nano-oxid titaničitý. Výhody rutilu spočívajú v jeho odolnosti voči poveternostným vplyvom a silnej krycej schopnosti, vďaka čomu je široko používaný vo vonkajších náteroch na ochranu pred slnkom; zatiaľ čo kryštalický anatas má pásovú štruktúru vhodnejšiu na fotokatalýzu, s dlhšou životnosťou nosiča a nižšou rýchlosťou rekombinácie, čo vedie k fotokatalytickej aktivite, ktorej sa rutil nemôže rovnať. Toto je hlavný dôvod, prečo -vyššie fotokatalytické produkty používajú iba anatázové nanoprášky.
Okrem toho tento materiál vykazuje stabilné fyzikálno-chemické vlastnosti, nevyčerpáva sa ani nekazí pri izbovej teplote a jeho fotokatalytický proces je zelenou katalytickou reakciou, ktorá nevyžaduje žiadne ďalšie chemické prísady, nezanecháva žiadne zvyšky znečistenia a umožňuje dlhodobú-recykláciu, čo dokonale zodpovedá súčasnému trendu vývoja ekologických materiálov šetrných k životnému prostrediu.
IV. Hlavné aplikačné scenáre pokrývajúce špičkové-odvetvia ochrany životného prostredia
Vďaka svojmu vysoko účinnému a stabilnému fotokatalytickému výkonu je nano{0}}oxid titaničitý anatas široko používaný v rôznych špičkových{1}}tech scenároch ochrany životného prostredia a je jedným z najvyspelejších funkčných práškových materiálov, ktoré sú v súčasnosti na trhu.
1. Úprava priemyselných odpadových vôd a domácich vôd: Môže sa použiť na degradáciu farbív, zvyškov organických látok a stopových škodlivých znečisťujúcich látok vo vode, čím pomáha pri sterilizácii a čistení vody. Je to preferovaná surovina pre katalytické plnivá pri environmentálnej úprave vody.
2. Materiály na čistenie vzduchu v interiéri: Bežne používané vo fotokatalytických sprejoch, filtroch na čistenie vzduchu a náteroch stien šetrných k životnému prostrediu, účinne rozkladá formaldehyd a VOC v domácom zariadení, čím sa dosahuje nepretržité čistenie vzduchu v interiéri.
3. Funkčný antibakteriálny samočistiaci-náter: Možno ho naniesť na povrchy skla, keramiky a kovových plechov, čím vytvoríte samočistiacu -antibakteriálnu vrstvu filmu, ktorá kombinuje účinky proti-zanášaniu nečistôt, prachu, baktériám a starnutiu-. Je široko používaný v oblasti stavebníctva, domácich spotrebičov a zdravotníckych zariadení.
4. Modifikácia polymérneho materiálu: Pridaná k plastom, vláknam a gumovým materiálom, dodáva produktom antibakteriálne, proti-plesňové a UV-odolné funkcie starnutia, čím sa zvyšuje pridaná hodnota produktu a životnosť.
V. Súhrn výberu odvetvia
Na fotokatalýzu, čistenie a antibakteriálne prípravky by sa ako náhrada nikdy nemal používať bežný priemyselný oxid titaničitý. Na zabezpečenie stability a dlhotrvajúcej{1}}možnosti čistenia hotového produktu je kľúčom vybrať vysoko aktívne nanočastice anatasu, ako napr.Anatase oxid titaničitý (nano kvalita). Jeho veľký špecifický povrch, vysoká priepustnosť svetla a rovnomerná absorpcia svetla a rýchla reakčná rýchlosť sú základom výkonu všetkých vysoko-účinných fotokatalytických produktov.
Ak požadujete parametre prášku, schémy disperzie, testovanie vzoriek a hromadné ceny prispôsobené konkrétnym formuláciám, prosímkontaktujte náskedykoľvek na profesionálnu podporu pri výbere fotokatalytického materiálu.