science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers ontwikkelen een nieuwe methode om de efficiëntie van luchtreinigers te verbeteren

Luchtreiniger. Krediet:Sergei Preis, TalTech

Schone lucht is iets waar we in ons kleine Estland continu trots op zijn, en het is genoemd, deels voor de grap, een van de belangrijkste exportproducten. Helaas, de omgeving, inclusief de lucht, om ons heen steeds meer vervuild raakt.

Wetenschappers moeten dus verschillende luchtzuiveringsmethoden verder ontwikkelen om deze uitdaging aan te gaan. In maart 2019, het artikel "Overname van O 2 adsorptie-isothermen als grondige karakterisering van nanokristallijne titaniumdioxide-fotokatalysatoren", geschreven door TalTech-wetenschappers, werd gepubliceerd in het hoogwaardige vaktijdschrift Oppervlakken en interfaces .

Een van de co-auteurs van het artikel, Professor aan het TalTech Laboratorium voor Milieutechnologie, Sergei Preis zegt, "Ons binnenklimaat, d.w.z. lucht in de kamers waarin we verblijven, wordt steeds meer vervuild door vluchtige giftige stoffen uit meubelen en schoonmaakmiddelen. De groeiende op chemicaliën gebaseerde productie creëert de behoefte aan efficiëntere luchtreinigers."

Het belangrijkste onderdeel van luchtreinigers is een fotokatalysator, waarvan de rol is om talrijke giftige stoffen te vinden en op te vangen in de lucht die we binnenshuis inademen. Tot dusver, er is in wetenschappelijke kringen een diepgewortelde opvatting dat UV-straling een cruciale rol speelt in een fotokatalysator. De aanwezigheid van zuurstof is tot nu toe als secundair beschouwd.

Professor Preis zegt, "Aan de Technische Universiteit van Tallinn, fotokatalysatoren van luchtreinigers zijn de afgelopen 20 jaar bestudeerd. Wat ons onderzoek uniek maakt, is de specifieke methode. De tot nu toe ontwikkelde fotokatalysatoren worden gekenmerkt door adsorptie van vluchtige organische stoffen. Adsorptie is een proces, waarbij schadelijke moleculen van gassen zich hechten aan het oppervlak van een vast substraat (adsorbens), waar ze gedeeltelijk of volledig geoxideerd zijn en onschadelijk worden. Zo werkt de fotokatalytische methode:schadelijke moleculen hopen zich op aan het oppervlak, waar actieve oxidatiemiddelen worden geproduceerd (uit zuurstof in de lucht en licht) die uiteindelijk schadelijke moleculen zullen vernietigen. Tot dusver, er is geen bijzondere aandacht besteed aan zuurstofadsorptie; zuurstofadsorptie is alleen onder vacuüm bestudeerd. We, echter, voerden onze analyse uit onder normale omstandigheden (niet onder vacuüm). Een dergelijke analyse is nog nooit eerder uitgevoerd."

De resultaten van de tests geven aan dat, naast UV-straling, de rol van zuurstof in het fotokatalytische proces is aanzienlijk onderschat.

"We kunnen stellen dat de huidige methode voor het karakteriseren van fotokatalytische materialen niet meer up-to-date is. Bij het ontwikkelen van fotokatalytische luchtreinigers, het is nuttig om de adsorptiecapaciteit van zuurstof te bepalen, wat een zeer belangrijke kwaliteitsindicator is bij de karakterisering van nanokristallijne fotokatalysatoren, naast de tot nu toe gebruikte analyse, ' zegt Sergei Preis.