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Photocatalytic Nanoparticles : 從清潔表面到氫生產

由意志 Soutter

包括的事宜

簡介
防霧和容易清潔玻璃
自清洗和抗菌表面
航空和水濾清
氫生產的 Photocatalytic 水分裂
結論
參考

簡介

Photocatalytic nanoparticles,作為這個名字建議,展覽催化作用,當激活與光。 發現有這個 photocatalytic 活動是二氧化鈦的材料 (TiO2),雖然幾其他半導體的 nanomaterials 是 investigatedm 例如鈦二矽化物 (TiS2)。

TiO2 nanoparticles 被光激活在這個紫外範圍,或者在非常遠端藍色可見光。 nanoparticles 從此光有效調用這個能源到有機化合物,在許多情況下是一共分解這種化合物的足够。 這使 photocatalytic 微粒有效作為洗滌劑。

防霧和容易清潔玻璃

其中一對此技術的最公用的申請不嚴格 photocatalytic。 化學反應不發生 - 表面,對待與 TiO2 nanoparticles,變得高度親水 (吸引的水),當顯示在紫外光。 這做這杯水延長在表面,包括它在一部稀薄的透明影片而不是成串珠狀成小滴。

因為有機材料無法直接地,粘表面這防止使模糊玻璃和發光的金屬表面,並且使表面顯著更加容易清洗。 因此表面可能容易地清洗與抹,或者降雨量有效清洗與新水的室外表面的一朵浪花。

自清洗和抗菌表面

圖 1. TiO2 nanoparticles 可能保持表面乾淨幾個月,甚至幾年來,通過催化作用分解有機物和殺害與被生產的自由基的微生物。 畫像著作權: 「清洗與陽光」, Frauenhofer IGB

那些表面被設計去更加進一步的 -,當紫外被激活的 TiO2 nanoparticles 催化作用上分解有機分子時,他們生產自由基 - 高度是含毒物的對細菌和真菌的易反應的化合物。 這做自消毒2,是非常有用的對醫療應用,和在食品工業的 TiO 對待的表面。

使用 photocatalytic nanoparticles 的自清洗表面為大廈、室外家具和玻璃表面的端也被開發了例如智能手機屏幕。 Frauenhofer 的 IGB 研究員優選多種應用的納米顆粒塗層和生產了將保持家具免於青苔和真菌二年的薄膜塗層和油漆和清洗指紋和土智能手機與一時數或暴露對陽光。

航空和水濾清

Photocatalytic nanoparticles 也被建議了作為處理或附加水和空氣過濾器的。 在他們被發行給氣氛前,這可能幫助消毒航空在潔淨室或實驗室 (VOCs)和分解在廢氣的有害的可變的有機化合物從工廠或化工廠。

水處理是 photocatalytic 技術的一種欠發達的應用。 用於設計的水處理系統游泳池已經是商業可用的,但是有巨大興趣在使用技術上,與現有的治療系統相適應,做乾淨和安全的飲用水可用在發展中國家和在遠程位置。 Photocatalysis 能最終形成廢水治理和回收的一個重要部分。

氫生產的 Photocatalytic 水分裂

雖然此應用當前在研究階段, photocatalysis 認為氫的價格合理的生產的一名非常好的候選人。 nanoparticles 的多種類型調查作為此應用的候選人,包括鎳、釕和蒼鉛氧化鋼。

在衝減階段,氫看起來像理想的燃料 - 它什么都比純水不高效地燒,并且導致有害。 然而,氫的生產用使用的方法當前要求巨額能源,是很可能來自礦物燃料,否定氫燃料的綠色證書。

像 photocatalysis 的技術可能對正確地碳中立氫打開途徑,無疑將加速其採用用於通信工具和固定式燃料電池。

結論

沒有懷疑 TiO2 nanoparticles 是革命清潔和绝育技術。 因為他們的使用變得更加分佈廣,我們在日常生活中將看到少量和少量壞的表面。 而且, TiO 對待的表面清潔方便2將減少使用的相當數量苛刻的清潔化學製品,將有一種正環境影響。

研究是持續的到其他 photocatalytic nanomaterials,可能調整到一個更加特定的能源範圍的特殊部分,啟用更加特定的化學過程催化,而不是寬頻分解。 如果 photocatalytic 化學反應在將來變得公用,它將是往化工業的持續力的一個重大的步驟,因為 photocatalysis 是一個非常有效率的方式使用這個星期日的功率,而不必使用光致電壓的轉換效率低的中介階段嚮電。

為更多點擊這裡在 photocatalysis 在 AZoNano

參考

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

Last Update: 13. August 2012 05:44

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