Графен флагман партнеров Болонский университет, политехнический университет Милана, КНП, гнезда, группы Italcementi «ХайдельбергЦемент», Израильский технологический институт, технический университет Эйндховена и Университета Кембриджа разработали графен-титана фотокатализатора, которая снижает до 70% больше атмосферных оксидов азота (NOx), чем стандартный Титания наночастиц в тестах на реальных загрязнителей.
Загрязнение атмосферного воздуха является растущей проблемой, особенно в городских районах и менее развитых стран. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, один из каждых девяти случаев смерти может быть обусловлено заболеваниями, вызванными загрязнением воздуха. Органические загрязнители, такие как оксиды азота и летучих соединений, являющихся основной причиной этого, и они в основном от выхлопов автомобиля и промышленности.
Для решения этой проблемы, исследователи постоянно ищут новые способы, чтобы удалить больше загрязняющих веществ из атмосферы, и фотокатализаторов, таких как диоксид титана являются отличным способом, чтобы сделать это. Когда Титания воздействию солнечных лучей, она деградирует оксидов азота, которые очень вредны для здоровья человека … и летучих органических соединений, присутствующих на поверхности, окисляя их в инертные или безвредные продукты.
Теперь, флагман команды графена, работающие на фотокаталитические покрытия, координируемый Italcementi, группа «ХайдельбергЦемент», Италия, разработала новый графен-Титания смеси с значительно более мощными свойствами, чем фотодеградации голые Титания. «Мы ответили на вызов флагмана и решил пару графена к наиболее часто используемым фотокаталитический, Титания, чтобы повысить фотокаталитического действия», — комментирует Марко Goisis, научный координатор Italcementi. «Фотокатализ-это один из самых мощных способов мы должны depollute окружающей среды, т. к. процесс не потребляет фотокатализаторов. Это реакция активированный солнечный свет», — продолжает он.
Осуществляя жидкофазное расслоение графита-процесс, который создает графен — в присутствии титана наночастиц, используя только воду и атмосферном давлении, они создали новый графен-Титания нанокомпозита, что может быть нанесен на поверхность материалов пассивно удаление загрязняющих веществ из воздуха. Если покрытие наносится на бетон на улице или на стенах зданий, безобидные фотодеградации продукты могут быть смыты дождем или ветром, или вручную убирается.
Для оценки последствий фотодеградации, команда протестировала новый фотокаталитический против NOx и зафиксировали улучшение звука в фотокаталитической деградации окислов азота по сравнению со стандартными Титания. Они также использовали родамин Б в качестве модели для летучих органических загрязняющих веществ, так как его молекулярная структура во многом напоминает тех загрязняющих веществ, выбрасываемых автотранспортом, промышленностью и сельским хозяйством. Они обнаружили, что на 40% больше, родамин Б была сведена графен-Титания композитных чем только Титания, в воде под воздействием ультрафиолетового облучения. «Соединение графена Титании дал нам отличные результаты в виде порошка, и он может быть применен к различным материалам, из которых бетон является хорошим примером для широкого применения, который помогает нам достичь более здоровой окружающей среды. Это низкие эксплуатационные расходы и экологически чистые, так как он просто требует энергии солнца и никакой другой ввод,» Goisis говорит. Но есть проблемы, которые необходимо решить, прежде чем это может быть использован в промышленных масштабах. Более дешевых методов массового производства графена нужны. Взаимодействие между катализатором и вмещающие породы должны быть углублены, а также исследования в долгосрочной стабильности фотокаталитический внешней среды.
Сверхбыстрые переходные измерения абсорбционной спектроскопии выявило, что процесс переноса электрона от Титании в графеновых хлопьев, уменьшая скорость рекомбинации заряда и увеличивая эффективность активных форм фоторождения-то больше молекул загрязнителя может быть ухудшено.
Xinliang Фэн, графен флагманский работы пакета лидером по функциональной пенопластов и покрытий, объясняет: «фотокатализ в цементной матрицы, применяемые в зданиях, могут иметь большой эффект для уменьшения загрязнения воздуха за счет сокращения выбросов NOx и включение самоочистки поверхностей-так называемый «поглощающий смог» эффект. Графен может помочь улучшить фотокаталитический поведение катализаторов, как Титания и повысить механические свойства цемента. В данной публикации, графен флагман партнеры подготовили графен-Титания композитных через одношаговую процедуру, чтобы расширить и улучшить новаторского изобретения «поглощающий смог» цемент. Приготовленную композицию показали усиленной фотокаталитической активностью, деградируя до 40% больше загрязняющих веществ, чем нетронутые Титания в типовом исследовании, и на 70% больше выбросов NOx с подобной процедурой. Кроме того, механизм, лежащий в основе этого улучшение было кратко изучены с использованием сверхбыстрых переходных процессов абсорбционной спектроскопии.»
Энрико коммуне боргарелло, глобальный директор по инновациям продукта в Italcementi, входящая в группу компании «HeidelbergCement», один из крупнейших в мире производителей цемента, комментирует: «интеграция графена в Титании для создания новых нанокомпозитных удался. Нанокомпозита показали сильное улучшение фотокаталитической деградации атмосферных выбросов NOx форсируя действия Титания. Это очень значимый результат, и мы с нетерпением ждем реализации фотокаталитических нанокомпозита для улучшения качества воздуха в ближайшее время».
Причин для включения графена в бетон не останавливайтесь здесь. Italcementi также работает над другой продукт — электропроводящий графена бетонного композита, который был представлен на Всемирном Мобильном Конгрессе в феврале этого года. Когда включен в качестве слоя в полом, он может выпустить жару, когда электрический ток проходит через него. Goisis комментариев: «Вы можете обогреть комнату, или тротуар, не используя воду из резервуара, или котла. Это открывает путь к инновациям для «умных» городах будущего, в особенности для собственной зондирования бетона,» которая могла бы обнаруживать напряжения или деформации в бетонных конструкциях и контроля структурных дефектов, обеспечение предупредительных сигналов, если структурная целостность близок к провалу.
Андреа К. Феррари, науке и технике директор графена флагман и панель управления, добавляет: «все большее число компаний стали партнерами, или ассоциированных членов графена флагман, поскольку они признают, потенциал для новых и усовершенствованных технологий. В этой работе, Italcementi, лидер в Италии в области строительных материалов, продемонстрировали четкое применение графена для разложения загрязнителей окружающей среды. Этого не может иметь только коммерческую выгоду, но, самое главное, пользу обществу в результате чистой и здоровой окружающей среды.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!