Российские исследователи совершили прорыв в разработке инновационных фотоактивных покрытий, способных к самоочистке от микроорганизмов и токсических соединений. Новаторский метод позволяет наносить тонкий слой фотокатализатора на уже существующие изделия, что значительно упрощает процесс производства. Особенно важно, что разработанные фотокатализаторы эффективно работают как при УФ-излучении, так и при обычном видимом свете.
Современная наука признает нанокристаллические порошки диоксида титана одними из самых эффективных фотокатализаторов для разрушения вредных химических веществ и микроорганизмов. Однако их применение ограничивалось узким спектральным диапазоном в ультрафиолетовой области. Исследователи успешно преодолели это ограничение, расширив возможности использования катализаторов при обычном освещении.
Настоящим прорывом стало создание композитных фотокатализаторов с расширенным спектром действия, основанных на инновационной комбинации диоксида титана, обогащенного азотом, и вольфрамата висмута.
«Мы стремились создать систему постоянной очистки помещений от токсичных соединений и биологических загрязнений. Наше решение основано на использовании фотоактивных самоочищающихся материалов. Разработанные нами композитные фотокаталитические системы демонстрируют впечатляющие результаты. Диоксид титана с добавлением азота обладает превосходными поверхностными характеристиками и способностью поглощать видимый свет. Добавление вольфрамата висмута значительно ускоряет процесс окислительной деструкции благодаря формированию особой гетероструктурной композиции и оптимизированному переносу зарядов», — объясняет ведущий научный сотрудник, к.х.н. Дмитрий Селищев.
Инновационным достижением стала разработка аэрозольного метода нанесения фотоактивных покрытий. Этот способ отличается простотой применения и универсальностью — он эффективен как для тканей, так и для твердых поверхностей.
«Наша команда разработала уникальные аэрозольные составы, включающие фотоактивный компонент, связующее вещество и растворитель. Технология нанесения предельно проста — достаточно распылить состав на желаемую поверхность. После высыхания образуется тонкая пленка с фотоактивными свойствами, способная к самоочищению под воздействием света. Этот метод существенно проще традиционных подходов, предполагающих внедрение активных компонентов на этапе производства материалов», — рассказывает исследователь.
В настоящее время ученые активно работают над практическим внедрением этой перспективной технологии в промышленное производство, сотрудничая с производственными компаниями. Это открывает новые горизонты для создания самоочищающихся материалов будущего.
Данное изобретение имеет огромный потенциал для применения в различных сферах — от медицинских учреждений до жилых помещений, способствуя созданию более чистой и безопасной среды обитания человека.
Фото: ФИЦ «Институт катализа СО РАН»
Источник: scientificrussia.ru
