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Nanoparticles Photocatalytic: De Superficies de la Limpieza a la Producción del Hidrógeno

Por la Voluntad Soutter

Temas Revestidos

Introducción
Cristal antiniebla y de la Fácil-Limpieza
Superficies Autolimpiadores y Antibacterianas
Filtración del Aire y del Agua
Hendidura Photocatalytic del Agua para la Producción del Hidrógeno
Conclusiones
Referencias

Introducción

Nanoparticles Photocatalytic, como el nombre sugiere, actividad catalítica de la pieza de convicción cuando está activado con la luz. El material que se ha encontrado para tener la actividad más photocatalytic es dióxido de titanio (TiO2), aunque varios otros nanomaterials semiconductores hayan sido investigatedm tal como disilicida titanium (TiS2).

Los nanoparticles2 de TiO son activados por la luz en el rango ULTRAVIOLETA, o en el extremo muy lejano de la luz visible azul. Los nanoparticles transfieren efectivo la energía de esta luz en pastas orgánicas, que en la mayoría de los casos es suficiente para descomponer la pasta en conjunto. Esto hace las partículas photocatalytic efectivas como agente de limpieza.

Cristal antiniebla y de la Fácil-Limpieza

Una de las aplicaciones mas comunes para esta tecnología no es estrictamente photocatalytic. Ninguna reacción química ocurre - la superficie, que se ha tratado con los nanoparticles2 de TiO, llega a ser simple altamente hidrofílica (agua que atrae) cuando está expuesta a la luz UV. Esto hace que el agua se extiende fuera sobre la superficie, revistiéndola en una película transparente fina bastante que rebordeando hacia arriba en gotitas.

Esto previene empañarse de las superficies de metal de cristal y brillantes, y también hace la superficie importante más fácil limpiar, pues los materiales orgánicos no pueden adherirse a la superficie directamente. La superficie se puede por lo tanto limpiar fácilmente con un trapo, o un aerosol con el agua dulce - las superficies exteriores son limpiadas efectivo por la precipitación pluvial.

Superficies Autolimpiadores y Antibacterianas

El Cuadro 1. nanoparticles TiO2 puede mantener superficies limpias por meses, o aún años, catalítico descomponiendo la materia orgánica y matándola de microbios con los radicales libres producidos. Haber de Imagen: “Limpiando con Luz Del Sol”, Frauenhofer IGB

Algunas superficies se han diseñado para ir un paso más allá - cuando los nanoparticles activados ULTRAVIOLETA2 de TiO catalítico descomponen las moléculas orgánicas, producen los radicales libres - las pastas altamente reactivas que son tóxicas a las bacterias y a los hongos. El hace las superficies2 TiO-tratadas uno mismo-que esterilizan, que es extremadamente útil para las aplicaciones médicas, y en la industria alimentaria.

Las superficies Autolimpiadores usando nanoparticles photocatalytic también se han desarrollado para las caras de edificios, de muebles exteriores, y de superficies de cristal tales como pantallas del smartphone. Los Investigadores en Frauenhofer IGB han estado optimizando las capas del nanoparticle para las diversas aplicaciones, y han producido las capas y las pinturas de la fino-película que mantendrán los muebles libres de musgo y de hongos por dos años, y limpiarán huellas dactilares y la suciedad de un smartphone con apenas una hora o la exposición a la luz del sol.

Filtración del Aire y del Agua

Los nanoparticles Photocatalytic también se han sugerido como un tratamiento o añadido para los filtros del agua y de aire. Esto podría ayudar a esterilizar el aire en cuartos limpios o laboratorios, y a descomponer pastas orgánicas volátiles dañinas (VOCs) en gas de escape de fábricas o de fábricas de productos químicos antes de que release/versión a la atmósfera.

El tratamiento De Aguas es una aplicación menos desarrollada de la tecnología photocatalytic. Los sistemas de tratamiento De Aguas diseñados para el uso en piscinas son ya disponibles en el comercio, pero hay gran interés al usar la tecnología, con sistemas de tratamiento existentes, para hacer el agua potable limpia y segura más disponible en países en vías de desarrollo y en ubicaciones remotas. Photocatalysis podría crea eventual a una parte importante de tratamiento y de reciclaje de las aguas residuales.

Hendidura Photocatalytic del Agua para la Producción del Hidrógeno

Aunque esta aplicación esté actualmente en el escenario de la investigación, el photocatalysis se considera ser un candidato excelente a la producción asequible de hidrógeno. Los Diversos tipos de nanoparticles se han investigado como candidatos a esta aplicación, incluyendo el níquel, el rutenio, y el óxido de hierro del bismuto.

En el escenario del consumo, el hidrógeno parece un combustible perfecto - quema eficientemente, y no produce nada más dañino que el agua pura. Sin Embargo, la producción de hidrógeno por los métodos usados actualmente requiere las enormes cantidades de energía, que es más probable de venir de los combustibles fósiles, negando las credenciales verdes del combustible del hidrógeno.

Las Tecnologías como photocatalysis podrían abrir la ruta al hidrógeno verdaderamente carbón-neutral, que ninguna velocidad de la duda su adopción para el uso en vehículos y pilas de combustible estacionarias.

Conclusiones

No hay duda que los nanoparticles2 de TiO son una tecnología revolucionaria de la limpieza y de la esterilización. Pues su uso llega a ser más disperso, veremos menos y menos superficies sucias en vida cotidiana. Por Otra Parte, la facilidad de la limpieza de superficies2 TiO-tratadas reducirá la cantidad de substancias químicas duras de la limpieza usadas, que tendrán consecuencias para el medio ambiente positivas.

La Investigación está en curso en otros nanomaterials photocatalytic, determinado unos que se podrían sintonizar a un rango más específico de la energía, activando catálisis de procesos químicos más específicos, bastante que apenas la descomposición de banda ancha. Si las reacciones químicas photocatalytic llegan a ser comunes en el futuro, será un paso de progresión importante hacia la continuidad de la industria química, pues el photocatalysis es una manera muy eficiente de utilizar la potencia del sol, sin tener que utilizar el escenario intermediario ineficaz de la conversión fotovoltaica a la electricidad.

Haga Clic aquí para más en photocatalysis en AZoNano.

Referencias

Date Added: Jul 30, 2012 | Updated: Aug 13, 2012

Last Update: 13. August 2012 05:46

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