En el camp dels materials fotocatalítics de protecció del medi ambient, el diòxid de titani sempre ha estat una matèria primera bàsica per la seva seguretat, no{0}}toxicitat, alta estabilitat i reciclabilitat. No obstant això, molts enginyers de R+D i compradors de formulacions han trobat que el diòxid de titani normal de mida -de micres gairebé no té activitat fotocatalítica. Els materials que realment aconsegueixen la degradació dels contaminants i els efectes de purificació antibacteriana són principalment materials en pols d'anatase de mida nano-.Diòxid de titani anatasa (grau nano), amb la seva estructura cristal·lina única i la seva mida de partícules nano-microscòpica, s'ha convertit en una matèria primera fotocatalítica dedicada per a aplicacions-de gamma alta com ara tractament d'aigua, purificació d'aire i recobriments antibacterians funcionals. Actualment també és un substrat bàsic per a productes fotocatalitzadors comercials.
Molta gent només sap que el nano-diòxid de titani és eficaç, però desconeixen la diferència fonamental entre aquest i el diòxid de titani normal. De fet, la força de l'activitat fotocatalítica està determinada principalment per tres dimensions: forma cristal·lina, àrea de superfície específica i eficiència d'absorció de llum. El diòxid de titani industrial convencional, amb les seves funcions bàsiques d'emmascarament i ajust de color, té una gran mida de partícules i baixa reactivitat, el que fa que no pugui desencadenar reaccions fotocatalítiques. El diòxid de titani Anatase (Grau Nano), mitjançant un control precís de la mida de les partícules i el bloqueig de la forma de cristall, s'adapta perfectament al principi de reacció fotocatalítica, solucionant els punts dolorosos de la indústria de reacció lenta, efecte feble i baixa taxa d'utilització de les pols tradicionals.
I. La gran àrea de superfície específica ultra-a nanoescala millora significativament l'eficiència de la reacció fotocatalítica
La fotocatàlisi és una reacció superficial i l'àrea de contacte efectiva del material determina directament el límit superior d'eficiència de degradació. La mida de les partícules a nanoescala permet una dispersió de pols més uniforme, donant lloc a una superfície específica desenes de vegades més gran que el diòxid de titani de partícules grans-normals. Aquesta interfície de reacció eficaç més gran permet l'adsorció total de contaminants orgànics, bacteris, floridura i gasos nocius de l'aire i l'aigua, donant lloc a reaccions d'oxidació-reducció fotogenerades més completes.
És per això que, a la mateixa dosi, el diòxid de titani nano-anatase presenta un efecte de purificació molt superior en comparació amb les pols normals. Els llocs actius de superfície suficients desencadenen contínuament la reacció catalítica, evitant el problema d'"ineficàcia interna i saturació de la superfície" associat a les pols de partícules grans-. Això millora eficaçment l'ús de matèries primeres, redueix els costos de formulació i el fa ideal per a formulacions de productes de purificació de llarga durada-.
II. Absorció de llum més uniforme i major utilització de portadors fotogenerats
A més del seu avantatge de superfície, la microestructura a nanoescala permet una absorció de llum més uniforme i estable. Les pols de partícules normals són propenses a l'aglomeració localitzada i a la reflexió desigual de la llum, donant lloc a una baixa utilització d'energia lluminosa i reaccions catalíticas intermitents. Les nanopartícules, però, presenten una excel·lent dispersibilitat i una cobertura de llum uniforme, excitant de manera estable parells d'electrons-forats tant en condicions de llum ultraviolada com de llum natural, generant contínuament grups actius altament oxidants.
Aprofitant la seva fotosensibilitat superior, aquest material pot descompondre ràpidament el formaldehid, el toluè i els COV, alhora que altera les estructures microbianes bacterianes, aconseguint múltiples funcions, com ara antibacterià, anti-mildiu i desodorització. En comparació amb el diòxid de titani normal, la seva velocitat de reacció global millora significativament, complint amb els estàndards de producció de purificació d'alta-eficàcia de grau industrial-.
III. Forma cristal·lina anatasa adaptada de forma natural a la fotocatàlisi, amb una estabilitat que supera amb escreix les pols compostes
Molts clients confonen fàcilment el rutil i el nano{0}}diòxid de titani anatasa. Els avantatges de Rutile rau en la seva resistència a la intempèrie i el seu fort poder ocultant, el que el fa molt utilitzat en revestiments exteriors per a la protecció solar; mentre que l'anatasa cristal·lina posseeix una estructura de banda més adequada per a la fotocatàlisi, amb una vida útil més llarga del portador i una taxa de recombinació més baixa, donant lloc a una activitat fotocatalítica que el rutil no pot igualar. Aquesta és la raó principal per la qual els productes fotocatalítics de gamma alta-només utilitzen nanopols d'anatasa.
A més, aquest material presenta propietats fisicoquímiques estables, no s'esgota ni es deteriora a temperatura ambient, i el seu procés fotocatalític és una reacció catalítica verda, no requereix additius químics addicionals, no deixa residus de contaminació i permet el reciclatge a llarg termini{0}, s'alinea perfectament amb la tendència actual de desenvolupament de materials ecològics i respectuosos amb el medi ambient.
IV. Escenaris d'aplicació bàsics, que cobreixen les indústries de protecció del medi ambient-de gamma alta
Amb el seu rendiment fotocatalític altament eficient i estable, el diòxid de titani anatasa nano-s'utilitza àmpliament en diversos escenaris de protecció ambiental d'alta-tecnologia i és un dels materials en pols funcionals més madurs que hi ha actualment al mercat.
1. Tractament d'aigües residuals industrials i aigües domèstiques: es pot utilitzar per degradar colorants, matèria orgànica residual i rastrejar contaminants nocius a l'aigua, ajudant a l'esterilització i purificació de l'aigua. És una matèria primera preferida per a farciments catalítics en el tractament ambiental de l'aigua.
2. Materials de purificació d'aire interior: s'utilitza habitualment en aerosols fotocatalítics, filtres de purificació d'aire i revestiments de parets respectuosos amb el medi ambient, descompon eficaçment el formaldehid i els COV en els mobles de la llar, aconseguint una purificació contínua de l'aire interior.
3. Revestiment auto-de neteja antibacterià funcional: es pot aplicar a les superfícies de vidre, ceràmica i làmines metàl·liques per formar una capa de pel·lícula antibacteriana auto-netejadora, que combina efectes anti{-incrustacions, antipols, antibacterians i resistents a l'envelliment-. S'utilitza àmpliament en els camps de la construcció, els electrodomèstics i els dispositius mèdics.
4. Modificació del material del polímer: afegit als plàstics, fibres i materials de cautxú, dota als productes de funcions antibacterianes, anti-mildiu i resistents a l'envelliment dels-UV, augmentant el valor afegit del producte i la vida útil.
V. Resum de selecció del sector
Per a la fotocatàlisi, la purificació i les formulacions antibacterianes, el diòxid de titani industrial normal no s'ha d'utilitzar mai com a substitut. Per garantir l'estabilitat i la capacitat de purificació-de llarga durada del producte acabat, la clau és seleccionar nanopartícules d'anasa altament actives, com araDiòxid de titani anatasa (grau nano). La seva gran superfície específica, l'alta transmitància de la llum i l'absorció uniforme de la llum i la velocitat de reacció ràpida són la base del rendiment de tots els productes fotocatalítics d'alta-eficiència.
Si necessiteu paràmetres de pols, esquemes de dispersió, proves de mostres i preus a granel adaptats a formulacions específiques, si us plaucontacteu amb nosaltresen qualsevol moment per a la selecció de material fotocatalític professional.