Công nghệ quang xúc tác là gì?


      Từ năm 1972, khi Fujishima và Honda phát hiện ra khả năng phân tách nước bằng quang xúc tác của TiO2, vật liệu này đã được rất nhiều tác giả nghiên cứu. Khả năng quang xúc tác kỷ lục của TiO2 cùng các tính chất quí báu khác mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi vật liệu này trong nhiều lĩnh vực quan trọng như công nghệ môi trường, chuyển đổi năng lượng mặt trời, các dụng cụ quang tử và quang điện tử, …     

      Quang xúc tác (Photocatalyst) là 1 nhánh trong ngành vật lý - hóa học có liên quan với các hiệu ứng hóa học của ánh sáng. Nói chung, thuật ngữ này được sử dụng để mô tả phản ứng hóa học do hấp thụ tia cực tím (có bước sóng từ 100 đến 400 nm), hấp thụ ánh sáng khả kiến ​​(400 - 750 nm) hoặc bức xạ hồng ngoại (750 - 2500 nm). Chất xúc tác (ở đây là TiO2) không tự thay đổi hoặc mất đi trong phản ứng hóa học, nó chỉ đóng vai trò là xúc tác. Mô hình quang xúc tác thể hiện ở hình dưới đây:

Quang xúc tác làm gia tăng tốc tốc độ của quá trình oxy hóa và phân hủy các chất hữu cơ độc hại để tạo thành CO2, nước và các chất vô hại khác.

      Có nhiều loại vật liệu khác nhau cho thấy khả năng quang xúc tác khác nhau, trong đó nano titanium dioxide (TiO2) được cho là hiệu quả nhất. Titanium dioxide có tính năng quang xúc tác rất mạnh, nó oxy hóa và phân hủy mạnh các chất bẩn trên bề mặt và trong không khí.
Khi bề mặt vật dụng được phủ lớp nano TiO2, bề mặt này gặp ánh sáng (có bước sóng dưới 400nm) sẽ xảy ra hiện tượng quang xúc tác. Cụ thể, bề mặt tiết xúc với hơi nước, nó sẽ làm hơi nước tách ra thành 2 thành phần: các gốc hydroxyl [OH] và anion superoxit [O2-1]. Và 2 gốc tự do này, nó cho phép quá trình oxy hóa các hợp chất bay hơi (VOC) trong không khí và các chất hữu cơ độc hại (virus, mầm bệnh, nấm mốc) thành carbon dioxide và nước. 

      Và điều rất đặc biệt nữa là nano TiO2 không bị mất đi khi thực hiện “nhiệm vụ”, nó là một chất tạo điều kiện cho phản ứng hóa học xảy ra. Cụ thể:

      Chất xúc tác quang nano TiO2 có những ưu điểm sau so với bất kỳ công nghệ lọc không khí / nước hiện tại:

  • Thực sự phá hủy chất gây ô nhiễm hơn là một sự chuyển đổi đơn giản trên nền chất cũ, tức là sản phẩm cuối cùng là nước, CO2, và các chất bền vô hại khác).
  • Tiêu hủy chất ô nhiễm ở nhiệt độ và áp suất môi trường tự nhiên.
  • Không tiêu hao chất xúc tác.
  • Sử dụng chất xúc tác quang ít để khử được lượng lớn chất ô nhiễm (VOCs, vi khuẩn, nấm mốc, khí NOx) với điều kiện phải tạo điều kiện cho các chất đo tiếp xúc vào bề mặt phủ nano TiO2 ở điều kiện ánh sáng.

      Kể từ năm 1972, tính năng quang xúc tác của nano TiO2 được phát hiện thì lĩnh vực công nghệ này đã đi sâu vào phục vụ đời sống của nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là Nhật, Mỹ, Đức, Hàn Quốc, Trung Quốc, Malaysia, Việt Nam và nhiều nước khác nữa.



BÀI VIẾT LIÊN QUAN

Công nghệ khử mùi xe ô-tô.


Những ai vừa mới mua ôtô đều dễ dàng nhận thấy bên trong những chiếc xe này luôn có mùi đặc trưng,...

Câu hỏi thường gặp


Chất lỏng Nano TiO2 hoàn toàn vô hại đối với cơ thể người. TiO2 đã được sử dụng rộng rãi như một phụ gia thực phẩm.

Các nguồn ô nhiễm không khí trong nhà.


Môi trường trong nhà có khoảng 100 hợp chất hữu cơ bay hơi như vật liệu xây dựng, mỹ phẩm, chất tẩy rửa

Ứng dụng của nano TiO2


Để diệt khuẩn, khử mùi và tự làm sạch, TiO2 kích thước nano được phủ trực tiếp lên bề mặt các vật dụng bằng một thiết bị chuyên dụng.

Công nghệ quang xúc tác là gì?


Quang xúc tác có liên quan với các hiệu ứng hóa học của ánh sáng. Nói chung, thuật ngữ này được sử dụng để mô tả phản ứng hóa học do hấp thụ tia cực tím

Titanium dioxide (TiO2) là gì?


Titanium dioxide là oxit titan tự nhiên, công thức hóa học là TiO2. Titanium Dioxide được coi là một chất an toàn và vô hại đối với con người...



BÀI VIẾT MỚI NHẤT



HOẠT ĐỘNG SỰ KIỆN