Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT Praha - Technopark Kralupy  → Fotokatalytické materiály a technologie
iduzel: 26278
idvazba: 33339
šablona: stranka
čas: 20.3.2019 02:09:45
verze: 4588
uzivatel:
remoteAPIs:
branch: trunk
Obnovit | RAW

originál

Fotokatalytické materiály a technologie

Odpovědný pracovník Garant Gestorský ústav VŠCHT Praha
Ing. Michal Baudys, Ph.D. Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa Ústav anorganické technologie

originál

1. Nabízené služby

 2. Výzkumná a vývojová činnost 3.  Vybavení

stanovení fotokatalytické aktivity v plynné fázi dle metodiky ISO

(odbourávání NOx, acetaldehydu, formaldehydu)

vývoj nových fotokatalytických materiálů, pigmentů a nátěrových hmot

aparatury pro stanovení fotokatalytické aktivity v plynné fázi dle metodiky ISO (zahrnující analyzátor NOx resp. GC-FID chromatograf)

stanovení fotokatalytické aktivity samočistících povrchů metodou modelových inkoustů

vývoj nových metod stanovení fotokatalytické aktivity

vybavení pro přípravu fotokatalytických disperzí a nátěrových hmot a aktivních povrchů (dispergátory, hřídelová míchačka, ultrazvuková vana,)

vybavení pro nanášení fotokatalyticky aktivních vrstev (pec, sušárna, aplikační pravítka)

 

konzultace v oblasti fotokatalytických materiálů

standardizace

barvoměr pro vyhodnocení barevných změn

Odborné zaměření skupiny je soustředěno na hodnocení fotokatalyticky aktivních materiálů: sklo, keramika, nátěry, omítky, betonové stěrky, prefabrikované stavební dílce, textilie. Proces fotokatalýzy patří mezi pokročilé oxidační procesy a představuje slibnou metodu pro odstraňování polutantů z životní prostředí ať už se jedná o odbourávání toxických látek rozpuštěných ve vodách (pesticidy, barviva, léčiva), ve vzduchu (VOC, NOx) či v tuhé fázi (tuky). Další aplikace je založena na schopnosti těmito procesy inaktivovat mikroorganismy.

Užití fotokatalýzy se dělí na dvě základní oblasti:

  • samočištění- díky fotokatalytickému účinku je povrch materiálu schopen rozkládat pevné organické nečistoty na povrchu. Výsledkem je povrch odolný proti ulpívání nečistot a dlouhodobě si tak udržuje původní vzhled a barvu
  • čištění okolního média –založeno na schopnosti aktivovaného materiálu oxidativně rozkládat konkrétní nežádoucí látky přítomné v znečištěném vzduchu nebo vodě. Tím je možno potlačit některé nepříznivé důsledky lidské činnosti, např. znečištění ovzduší hustě osídlených oblastí.

 

ISO testy stanovení fotokatalytické aktivity v plynné fázi

Testy stanovení fotokatalytické aktivity v plynné fázi dle metodiky ISO jsou vhodné pro otestování fotokatalytických materiálů z hlediska jejich schopnosti odbourávání polutantů ze vzduchu. Metoda je založena na stanovení látkového množství fotokatalyticky odbouraného polutantu (NOx, formaldehyd, acetaldehyd) v průtočném fotoreaktoru během expozice testovaného materiálu UV zářením. V případě organických polutantů je analýza řešena pomocí GC-FID, v případě NOx. je k analýze využíván chemiluminiscenčního analyzátoru umožňujícího stanovení NO, NO2 a celkové sumy NOx.

 originál

Schématické znázornění aparatury

 

norma

ISO 22197-1

ISO 22197-2

ISO 22197-3

ISO 22197-4

polutant

NO

acetaldehyd

toluen

formaldehyd

Přehled instalovaných ISO metod, ISO 22197-3 (odstraňování toluenu) je realizováno ve spolupráci s Ústavem anorganické technologie

Požadavky na vzorky:

standardní rozměr vzorku činí 5x10 cm (tloušťka 4 či 8 mm).


 

Stanovení fotokatalytické aktivity metodou modelových inkoustů

Metoda modelových inkoustů je vhodná pro rychlé otestování fotokatalytické aktivity nejrůznějších samočistících povrchů, jako jsou skla, nátěry, dlaždice, textilie, betony. Princip metody je založen na barevné přeměně barviva v modelovém inkoustu, ke které dochází na fotokatalyticky aktivním povrchu. V současné době je tato metoda v přípravném řízení pro ISO standard.

Modelový inkoust obsahuje kromě barviva, glycerol sloužící jako dárce elektronů. Fotogenerované vakance oxidují glycerol na glyceraldehyd popř. další oxidační produkty, excitované elektrony nevratně redukují barvivo v inkoustu, přičemž je tato redukce doprovázena barevnou změnou. V důsledku přítomnosti glycerolu dochází k omezení rekombinačních reakcí, barevná přeměna indikátorového inkoustu je tudíž na rozdíl oxidačních fotokatalytických reakcí (např. rozklad azobarviva v roztoku) velmi rychlá.

Stanovení fotokatalytické aktivity je založeno na obrazovém zpracování barevné změny tenkého filmu inkoustu v závislosti na době expozice UV zářením a kvantifikaci fotokatalytické aktivity jako času potřebného na 90%-ní barevnou přeměnu barviva v inkoustu. Níže je uveden příklad barevné přeměny inkoustu obsahující barvivo Resazurin na komerčním fotokatalyticky aktivním skle (horní řada) a na skle bez fotokatalyticky aktivní vrstvy (spodní řada). Na fotokatalyticky aktivním skle dochází k fotokatalytické redukci modrého Resazurinového barviva do formy Resorufinu (růžová barva). Na srovnávacím vzorku bez fotokatalyticky aktivní vrstvy pouhým ozáření UV zářením k barvené přeměně nedochází.

originál

Příklad barevné přeměny Resazurinového inkoustu na fotokatalyticky aktivním povrchu (a na neaktivním vzorku .

 

Požadavky na vzorky:

nejméně 8 vzorků (2,5x 2,5 cm) o tloušťce 3 mm. Po dohodě je možno dodat vzorky o jiných tloušťkách.

Spolupráce:

Pro oblast stavebních hmot byla navázána úzká spolupráce s Ing. Martinem Keppertem, PhD (Katedra materiálového inženýrství a chemie  FSv ČVUT Praha

originál

Fakulta stavební ČVUT v Praze

 

originál

Queen’s University Belfast

 

šířka 215px

Leibnitz Univerzität Hannover

 

šířka 215px

Technische Universität Berlin

 

 

 

Aktualizováno: 30.6.2016 10:11, Autor: Karel Hrušovský

VTP
Technopark Kralupy
Žižkova 7
Kralupy nad Vltavou
278 01

info@technopark-kralupy.cz
© 2017 Technopark Kralupy
eu
^