Projekti / Programi
Razvoj naprednega TiO2/SiO2 fotokatalizatorja za čiščenje zraka notranjih prostorov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.04.03 |
Naravoslovje |
Kemija |
Anorganska kemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P360 |
Naravoslovno-matematične vede |
Anorganska kemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.04 |
Naravoslovne vede |
Kemija |
čiščenje zraka notranjih prostorov, lahkohlapne organske spojine, napredni oksidacijki procesi, vgradni filter za čistilec zraka na osnovi fotokatalize, TiO2/SiO2 fotokatalizator
Raziskovalci (15)
Organizacije (3)
Povzetek
Lahkohlapne organske spojine so eden največjih onesnaževalcev zraka notranjih prostorov. Napredni oksidacijski proces kot je fotokatalitska oksidacija je obetajoča tehnologija za čiščenje zraka, ker lahko organske onesnaževalce popolnoma mineralizira. Fotokatalitska oksidacija lahkohlapnih organskih spojin s TiO2 je cenovno ugodna tehnologija. TiO2 je najboljša izbira med fotokatalizatorji zaradi njegovih zanimivih lastnosti kot so: nizka cena, varnost, stabilnost, visoka fotokatalitska aktivnost, delovanje pri sobni temperaturi, razgradi večino organskih onesnaževal. Učinkovitost čistilcev zraka notranjih prostorov se na različne načine stalno izboljšuje. Eden od načinov so vgradni TiO2 fotokatalitski filtri. Tržna analiza je pokazala, da imata samo dva med štirinajstimi proizvajalci čistilcev zraka, ki so trenutno prisotni na slovenskem trgu, vgrajena filtra na osnovi TiO2 fotokatalize.
Problem je nizka učinkovitost vgradnih filtrov na osnovi TiO2 fotokatalize pri višjih koncentracijah lahkohlapnih organskih snovi v zraku zaradi nizke specifične površine TiO2 fotokatalizatorja (od 50 do 200 m2/g). Rešitev je imobilizacija aktivnih TiO2 nanodelcev na porozne SiO2 strukture z veliko specifično površino () 200 m2) in priprava kompozitnih TiO2/SiO2 fotokatalizatorjev.
CINKARNA, največji proizvajalec TiO2 v Sloveniji, ki je doslej največji tržni delež dosegla s prodajo pigmentnega TiO2, želi z svojim novim izdelkom fotokatalitsko aktivnim TiO2 obdržati oziroma povečati svojo konkurenčno prednost na trgu. Novi produkt CINKARNE je primeren za napredne TiO2/SiO2 vgradne filtre za čistilce zraka katerih oblikovanje je končni cilj tega projekta. Glavni cilji projekta so zato naslednji: 1) razvoj TiO2/SiO2 fotokatalizatorja z veliko specifično površino in visoko fotokatalitsko učinkovitostjo z uporabo TiO2 produkta CCA 100 BS iz CINKARNE in poroznega SiO2, 2) razvoj izbrane TiO2/SiO2 fotokatalitske prevleke na ustreznem nosilcu, 3) načrt pilotne proizvodnje naprednega TiO2/SiO2 fotokatalitskega vgradnega filtra za čistilec zraka.
Pomen za razvoj znanosti
Razvoj sinteze visoko fotokatalitsko aktivne prevleke TiO2/SiO2 kompozita na cenovno ugodnem nosilcu in oblikovanje filtra kot sestavnega dela naprednega čistilca zraka za notranje prostore omogoča natančnejše načrtovanje sinteznih postopkov za pripravo fazno čistih produktov s točno določinimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi. Razvoj karakterizacijskih metod za določitev strukture pripravljenih materialov in zanesljivih standardnih testnih metod za ovrednotenje učinkovitosti materiala je pomemben tako za akademske uporabnike kot za industrijo. Pridobljeno znanje je uporabno tudi za druga področja raziskav novejših materialov s kompleksnejšimi strukturami. Nekatere rezultate projekta smo objavili v mednarodnih znanstvenih revijah.
Pomen za razvoj Slovenije
CINKARNA, največji proizvajalec TiO2 v Sloveniji, ki je doslej največji tržni delež dosegla s prodajo pigmentnega TiO2, želi z svojimi novimi fotokatalitsko aktivnimi izdelki TiO2 obdržati oziroma povečati svojo konkurenčno prednost na trgu. Eden od novih produktov CINKARNE se je izkazal za zelu učinkovitega za napreden TiO2/SiO2 vgradni filter za čistilce zraka notranjih prostorov. Razvoj takšnega filtra je bil cilj tega projekta. V Sloveniji namreč še ni proizvajalca visokoučinkovitih vgradnih filtrov za čistilce zraka na osnovi TiO2 fotokatalize. V okviru projekta je CINKARNA v sodelovanju s KEMIJSKIM INŠTITUTOM in UNIVERZO V NOVI GORICI izdelala prototip. Napredni čistilci zraka za notranje prostore, ki razgrajujejo zdravju škodljive lahkohlapne spojine na CO2 in H2O, postajajo dandanes vedno pomembnejši. Namreč, dolgo zadrževanje v okolju, kjer so lahkohlapne organske spojine prisotne v nedovoljenih koncentacijah, povzroča bolezen imenovano Sick Building Syndrome (SBS). Posredni pomen projekta za družbo je bil razvoj vrhunskih strokovnjakov iz tega področja, ki svoja znanja prenašajo na znanstveno in strokovno javnost prek publikacij, aplicirajo nova znanja tudi v druge industrijske veje ter vključujejo te dosežke neposredno v pedagoško prakso. Glede na to, da je sofinancer CINKARNA izvoznik za trge EU kakor tudi na ostale trge, gre tudi za promocijo proizvajalca kakor tudi države z naprednim tehnološkim izdelkom.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
