Стр. 18-28
ДОСТИЖЕНИЯ РОССИЙСКИХ УЧЕНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ
УДК 69.001.5
Новые высокоэффективные нанодобавки для фотокаталитических бетонов: синтез и исследование
Авторы:
ФАЛИКМАН Вячеслав Рувимович, д-р материаловедения, академик Российской инженерной академии, профессор ФГБОУ ВПО «МГСУ»; Газетный пер. 9, стр. 4, г. Москва, Россия, 125009, vfalikman@yandex.ru;
ВАЙНЕР Александр Яковлевич, д-р хим. наук, консультант, Научно-исследовательский центр «Строительство»; 2-я Институтская ул., д. 6, г. Москва, Россия, 109428
Аннотация к статье (авторское резюме, реферат): Нанотехнологии открывают широкие перспективы для создания нанокатализаторов, которые все чаще находят применение для решения проблем защиты окружающей среды. Их поведение прямо связано с уникальными физико-химическими свойствами, которые обусловлены квантово-размерными эффектами, а также большой удельной поверхностью. Известно, что всё более заметным становится присутствие фотокатализаторов в строительном сегменте наноматериалов. Одним из знаковых достижений последних лет является получение фотокаталитически активных цементных композитов, в том числе цементов и бетонов, изготавливаемых с использованием наночастиц диоксида титана TiO2. Они получили широкое практическое распространение при производстве самоочищающихся конструкций и обеспечении чистоты воздушного бассейна мегаполисов.
Весьма актуальными представляются дальнейшие исследования по созданию новых высокоэффективных фотокатализаторов на основе наночастиц TiO₂, которые смогли бы существенным образом повысить технические характеристики фотокаталитических цементов и бетонов. В работе предложен усовершенствованный способ получения фотокатализаторов на основе наночастиц TiO₂, нанесенных на различные инертные носители c развитой удельной поверхностью, включая нанодиоксид кремния. Впервые показана возможность использования таких продуктов в качестве высокоэффективных фотокатализаторов в составе цементных и гипсоцементных систем для конверсии оксидов азота и летучих органических веществ. Установлено, что эффективность синтезированных образцов в 1,5…3,0 раза выше, чем у коммерческого образца фотокаталитического нанодиоксида титана. Применение равновесной механической смеси нанодиоксида титана и инертного носителя менее эффективно и, в целом, подчиняется закону «разбавления».
Ключевые слова: диоксид титана, наночастицы, инертный носитель, фотоката-
литические свойства, цементные строительные материалы, загрязнители.
DOI: dx.doi.org/10.15828/2075-8545-2015-7-1-18-28
Библиографический список:
- Yang J., Chen Ch., Ji H., Ma W., Zhao J. Mechanism of TiO2-Assisted Photocatalytic Degradation
of Dyes under Visible Irradiation: Photoelectrocatalytic Study by TiO2-Film Electrodes // J. Phys.
Chem. B, 2005, 109 (46), pp. 21900–21907.
- Фаликман В.Р., Вайнер А.Я. Фотокаталитически активные строительные материалы с нано-
частицами диоксида титана – новая концепция улучшения экологии мегаполисов // Вопро-
сы применения нанотехнологий в строительстве: Cб. докл. участников круглого стола. – М.:
МГСУ, 2009. – С. 35–49.
- Cassar L., Beeldens A., Pimpinelli N., Guerrini G. L. Photocatalysis of cementitious materials //
International RILEM Symposium on Photocatalysis, Environment and Construction Materials.
2007, pp. 131–145.
- Falikman V., Vajner A., Zverev I. New photocatalytic cementitious composites containing modified
titanium dioxide nanoparticles // Proceedings of the 3rd Int. Symposium on High Performance
Concrete and Nanotechnology for High Performance Construction Materials (Hipermat), 7–9 March
2012, Kassel, Germany, pp. 147–152.
- Фаликман В.Р., Вайнер А.Я. Фотокаталитические цементные композиты, содержащие мезо-
пористые наночастицы диоксида титана // Нанотехнологии в строительстве. – Том 6, № 1. –
- 14–26. – URL: http://nanobuild.ru/ru_RU/ (дата обращения: 25.12.2014).
- Takeda N., Torimoto Ts., Sampath S., Kuwabata S., Yoneyama H. Effect of Inert Supports for Titanium
Dioxide Loading on Enhancement of Photodecomposition Rate of Gaseous Propionaldehyde //
- Phys. Chem., 1995, v. 99, № 24, pp. 9986–9991.
- Schlossbauer A., Schaffert D., Kecht J., Wagner E., Bein Th. Click Chemistry for High-Density Biofunctionalization
of Mesoporous Silica // J. Am. Chem. Soc., 2008, 130 (38), pp. 12558–12559.
- Beyers E., Cool P., Vansant E.F. Anatase formation during the synthesis of mesoporous titania and
its photocatalytic effect // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109 №20, pp. 10081–10086.
- ISO 22197-1:2007 Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) – Test method
for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials – Part 1: Removal of
nitric oxide.
