Badania naukowców z Wydziału Chemii UJ przyczyniły się do skutecznego usuwania przykrych zapachów w lodówce i opracowania powierzchni, które w przychodniach i szpitalach ochronią nas przed rozwojem wirusów, grzybów i bakterii.
Z prof. Wojciechem Macykiem z Wydziału Chemii UJ rozmawiała Ewa Szkurłat
Zjawisko fotokatalizy z powodzeniem wykorzystuje m.in. nanotechnologia do wytwarzania niewidzialnych gołym okiem powłok, których jedną z wielu funkcji jest oczyszczanie powietrza ze szkodliwych związków. Inteligentne powłoki z zastosowaniem dwutlenku tytanu sprawiają, ze szkodliwe związki utleniają się pod wpływem promieniowania słonecznego, po prostu rozkładają się na coraz prostsze związki, aż do postaci, w jakiej nie będą już stanowiły żadnego zagrożenia. Fotokataliza może mieć bardzo szerokie zastosowania. M.in. pozwala usuwać pozostałości farmaceutyków ze strumieni oczyszczanych ścieków, a także eliminować zanieczyszczenia powietrza. Fotokatalizatory mogą być stosowane do modyfikacji na różnych powierzchniach, nadając im nowe właściwości. Np. asfalt modyfikowany dodatkiem ekologicznym w postaci fotokatalizatora, aktywowanego światłem słonecznym, może zawierać warstwę zdolną do degradacji zanieczyszczeń, a więc na przykład tlenków azotu, należących do najgroźniejszych związków zanieczyszczających atmosferę, emitowanych m.in. w trakcie spalania paliw kopalnych oraz z transportu samochodowego. Fotokatalityczne farby są wykorzystywane przy oczyszczających powietrze muralach.
TiO2, czyli dwutlenek tytanu, to związek występujący w przyrodzie, wykorzystywany np. jako biały pigment (biel tytanowa) w wielu gałęziach przemysłu – w przemyśle farbiarskim, spożywczym, kosmetycznym, w produkcji cementów, płytek ceramicznych, baterii słonecznych, ekranów dotykowych czy narzędzi medycznych.
Badania prowadzone nad dwutlenkiem tytanu doprowadziły do odkrycia, że materiał ten wykazuje aktywność fotokatalityczną, której efektem jest m.in. degradacja zanieczyszczeń organicznych i mikrobiologicznych. Proces ten to zjawisko fotokatalizy polegające na zainicjowaniu reakcji chemicznej przez pochłonięcie przez fotokatalizator promieniowania o określonej energii, którym w przypadku TiO2 jest promieniowanie ultrafioletowe (UV). Ta właściwość mocno ogranicza zastosowania oczyszczających układów fotokatalitycznych w pomieszczeniach oświetlanych rozproszonym światłem słonecznym, które jest ubogie w światło UV. W związku z tym od kilku dekad prowadzono intensywne badania mające na celu rozszerzenie aktywności TiO2 na zakres światła widzialnego, aby uniezależnić efekt fotokatalityczny od obecności światła ultrafioletowego. Naukowcom z Wydział Chemii UJ udało się opracować nowatorski preparat, który jest w stanie aktywować powłoki z TiO2 na zakres światła widzialnego, co poprawiło możliwość unieszkodliwiania zanieczyszczeń mikrobiologicznych i chemicznych, pojawiających się na rozmaitych powierzchniach wewnątrz budynków oraz przedmiotach codziennego użytku.
