FOTOKATALÍZA TiO2

10.08.2014 05:35

Zajímavost - Materiál téměř na všechno = TiO2

Antonín Vojáček, 21. Duben 2009 - 21:24

Vsadím se, že mnoho z vás o TiO2 (oxid titaničitý) skoro nic neví. Taky jsem nevěděl až do nedávné doby, když jsem si potřeboval nastudovat strukturu a funkci tzv. barvivových solárních článků, kde se hodně využívají nanotrubice z TiO2. A tak jsem se náhodou dozvěděl, že tento materiál má opravdu velmi zajímavé fyzikální vlastnosti (mechanické, optické, elektrické i jiné) a že mu rozhodně patří budoucnost, protože je relativně levný a dobře dostupný. Hlavně sám přeměňuje bakterie, plísně apod. na vodu a CO2, čímž se sám čistí (desinfikuje)!

Dřevo, železo, hliník, měď, plasty, guma, sklo, keramika, křemík. Tak tyto materiály doposud patřily a patří k hlavním materiálům, se kterými se v našem životě běžně setkáváme. V blízké budoucnosti se zdá, že se k nim přidá další významný materiál, který může mít 1000 a jedno uplatnění. Tím je oxid titaničitý (TiO2). S tímto materiálem se možná v budoucnu budeme setkávat stejně často, jako dnes s plasty, protože je levný na výrobu a přitom vykazuje velmi zajímavé vlastnosti, jak elektrické, tak chemické i mechanické.

Základní vlastnosti TiO2

  • Jméno: Oxid titaničitý, Titan dioxide, také známý jako kysličník titanu
  • Chemický vzorec: TiO2
  • Přírodní výskyt: hornina rutil, anatase, brookite
  • Molární hmotnost: 79.87 g/mol
  • Běžný vzhled: bílá pevná látka
  • Hustota: 4.23 g/cm3
  • Bod tání: 1870 °
  • Bod varu: 2972 °
  • Chemicky stálý, netoxický
  • Rozpustnost ve vodě: není
  • Rizika MSDS ICSC 0338 EU klasifikace: nezaznamenána
  • Bod vznícení: nehořlavý

 

Fotokatalytická mineralizace

Jednou z nejdůležitější vlastností TiO2 je tzv. fotokatalytická mineralizace, při níž dochází sledem oxidativních degradačních reakcí k postupné přeměně všech organických sloučenin, včetně biologických struktur, na konečné anorganické produkty, oxid uhličitý, vodu a příslušné minerální kyseliny. Jde o přesný opak přírodní fotosyntézy. Proces využívá pouze sluneční záření, nespotřebovává energii z fosilních zdrojů, čímž je v tomto směru naprosto ekologický.

Materiál TiO2 se vyznačuje velmi užitečnou vlastností - tzv. fotokatalyckou minerizací. Při ní TiO2 za dopadu ultrafialového záření přeměňuje organické molekuly a přetváří je na oxid uhličitý (CO2) a vodu (H2O). Díky tomu všechny předměty s nanesenou vrstvou TiO2 jsou samosterilizující a tak například u sanitárních předmětů není nutné využívat chemické prostředky pro úklid. A protože TiO2 není škodlivý pro lidský organismus a je otěruvzdorný, lze jej tak například použít jako povrch nádobí či kuchyňské linky.

Vlastnosti materiálů na bázi TiO2

  • Vysoká odolnost vůči všem mechanismům mechanického opotřebení
  • Tvrdost HV 650
  • Bezproblémové použití až do teploty 540°C
  • Specifická tepelná vodivost 7/10000K
  • Antistatický
  • Elektricky vodivý
  • Zajímavé optické vlastnosti
    • extrémně vysoký rozptyl světla
    • lepší index lomu světla než u diamantu (n= 2.4)
  • Zvyšuje rozpustnost látek

 

Zpět