Photocatalytic Nanoparticles : 从清洁表面到氢生产

由意志 Soutter

包括的事宜

简介
防雾和容易清洁玻璃
自清洗和抗菌表面
航空和水滤清
氢生产的 Photocatalytic 水分裂
结论
参考

简介

Photocatalytic nanoparticles,作为这个名字建议,展览催化作用,当激活与光。 发现有这个 photocatalytic 活动是二氧化钛的材料 (TiO2),虽然几其他半导体的 nanomaterials 是 investigatedm 例如钛二矽化物 (TiS2)。

TiO2 nanoparticles 被光激活在这个紫外范围,或者在非常远端蓝色可见光。 nanoparticles 从此光有效调用这个能源到有机化合物,在许多情况下是一共分解这种化合物的足够。 这使 photocatalytic 微粒有效作为洗涤剂。

防雾和容易清洁玻璃

其中一对此技术的最公用的申请不严格 photocatalytic。 化学反应不发生 - 表面,对待与 TiO2 nanoparticles,变得高度亲水 (吸引的水),当显示在紫外光。 这做这杯水延长在表面,包括它在一部稀薄的透明影片而不是成串珠状成小滴。

因为有机材料无法直接地,粘表面这防止使模糊玻璃和发光的金属表面,并且使表面显着更加容易清洗。 因此表面可能容易地清洗与抹,或者降雨量有效清洗与新水的室外表面的一朵浪花。

自清洗和抗菌表面

图 1. TiO2 nanoparticles 可能保持表面干净几个月,甚至几年来,通过催化作用分解有机物和杀害与被生产的自由基的微生物。 画象着作权: “清洗与阳光”, Frauenhofer IGB

那些表面被设计去更加进一步的 -,当紫外被激活的 TiO2 nanoparticles 催化作用上分解有机分子时,他们生产自由基 - 高度是含毒物的对细菌和真菌的易反应的化合物。 这做自消毒2,是非常有用的对医疗应用,和在食品工业的 TiO 对待的表面。

使用 photocatalytic nanoparticles 的自清洗表面为大厦、室外家具和玻璃表面的端也被开发了例如智能手机屏幕。 Frauenhofer 的 IGB 研究员优选多种应用的纳米颗粒涂层和生产了将保持家具免于青苔和真菌二年的薄膜涂层和油漆和清洗指纹和土智能手机与一时数或暴露对阳光。

航空和水滤清

Photocatalytic nanoparticles 也被建议了作为处理或附加水和空气过滤器的。 在他们被发行给气氛前,这可能帮助消毒航空在洁净室或实验室 (VOCs)和分解在废气的有害的可变的有机化合物从工厂或化工厂。

水处理是 photocatalytic 技术的一种欠发达的应用。 用于设计的水处理系统游泳池已经是商业可用的,但是有巨大兴趣在使用技术上,与现有的治疗系统相适应,做干净和安全的饮用水可用在发展中国家和在远程位置。 Photocatalysis 能最终形成废水治理和回收的一个重要部分。

氢生产的 Photocatalytic 水分裂

虽然此应用当前在研究阶段, photocatalysis 认为氢的价格合理的生产的一名非常好的候选人。 nanoparticles 的多种类型调查作为此应用的候选人,包括镍、钌和苍铅氧化钢。

在冲减阶段,氢看起来象理想的燃料 - 它什么都比纯水不高效地烧,并且导致有害。 然而,氢的生产用使用的方法当前要求巨额能源,是很可能来自矿物燃料,否定氢燃料的绿色证书。

象 photocatalysis 的技术可能对正确地碳中立氢打开途径,无疑将加速其采用用于通信工具和固定式燃料电池。

结论

没有怀疑 TiO2 nanoparticles 是革命清洁和绝育技术。 因为他们的使用变得更加分布广,我们在日常生活中将看到少量和少量坏的表面。 而且, TiO 对待的表面清洁方便2将减少使用的相当数量苛刻的清洁化学制品,将有一种正环境影响。

研究是持续的到其他 photocatalytic nanomaterials,可能调整到一个更加特定的能源范围的特殊部分,启用更加特定的化学过程催化,而不是宽频分解。 如果 photocatalytic 化学反应在将来变得公用,它将是往化工业的持续力的一个重大的步骤,因为 photocatalysis 是一个非常有效率的方式使用这个星期日的功率,而不必使用光致电压的转换效率低的中介阶段向电。

为更多点击这里在 photocatalysis 在 AZoNano

参考

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

Last Update: 13. August 2012 05:44

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