CZ2008209A3 - Náterová a/nebo stavební hmota k úprave predmetu a staveb s fotokatalytickým a samocisticím úcinkem - Google Patents
Náterová a/nebo stavební hmota k úprave predmetu a staveb s fotokatalytickým a samocisticím úcinkem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2008209A3 CZ2008209A3 CZ20080209A CZ2008209A CZ2008209A3 CZ 2008209 A3 CZ2008209 A3 CZ 2008209A3 CZ 20080209 A CZ20080209 A CZ 20080209A CZ 2008209 A CZ2008209 A CZ 2008209A CZ 2008209 A3 CZ2008209 A3 CZ 2008209A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- coating
- building material
- geopolymer
- compound
- oxides
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 title 1
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 18
- -1 Srn Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 claims description 5
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 claims description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 5
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000311 lanthanide oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920006112 polar polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 2
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000227425 Pieris rapae crucivora Species 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- KTZHUTMWYRHVJB-UHFFFAOYSA-K thallium(3+);trichloride Chemical compound Cl[Tl](Cl)Cl KTZHUTMWYRHVJB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Chemical compound CC(N)=S YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Natural products CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/16—Clays or other mineral silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
- B01J37/033—Using Hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
- C09D5/1612—Non-macromolecular compounds
- C09D5/1618—Non-macromolecular compounds inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Náterová a/nebo stavební hmota je tvorena alespon jednou slouceninou ze skupiny oxidu a solí kovu v nanokrystalické forme s fotkatalytickou aktivitou zejména ve viditelné cásti spektra slunecního svetla, která je zakotvena do príslušné hmoty na bázi geopolymeru nebo geopolymeru.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká nátěrové a/nebo stavební hmoty k úpravě předmětů a staveb, která obsahuje aktivní složku katalýzy fotodegradace vybraných polutantů v ovzduší a pojivo na bázi geopolymerů.
Dosavadní stav techniky
V současné době je známa již celá řada přípravků sloužících jako stavební a nátěrové hmoty (především pro venkovní stavby a konstrukce) s účinky fotodegradace vzdušných polutantů.
Pokud jde o stavební hmoty, jsou známy např. cementové směsi obsahující jako přísadu fotokatalyticky aktivní oxid titaničitý.
Z hlediska receptur nátěrových hmot pro povrchové úpravy venkovních staveb a konstrukcí se jeví jako výhodné především použití organokovových prekurzorů obsahujících částice fotokatalyticky aktivních sloučenin - především pak oxidu titaničitého. V tomto směru je např. známo užití prekurzorů vzniklých homogenní hydrolýzou rozpustných solí (chloridů) titanu močovinou nebo thioacetamidem ve vodném prostředí. Získané prekurzory lze ale použít pouze jako aktivní složku příslušné nátěrové hmoty - nikoliv přímo jako nátěrovou hmotu samotnou. Z tohoto pohledu je nadějnější využití transparentních vrstev na bázi polyvinylalkoholu nebo hydroxyetylakrylátu - prekurzorů vzniklých hydrolýzou rozpustných solí titanu v přítomnosti příslušných polymerů. Ani tyto prekurzory samy o sobě ale nejsou schopny zaručit potřebnou mechanickou a chemickou odolnost venkovního nátěru.
Vedle toho jsou známy tradiční technologie povrchových a stavebních úprav, založené na využití minerálních omítek, spárovacích hmot, protipožárních a fasádních nátěrů a ostatních masivních i tenkovrstvých povlaků a konstrukcí zhotovených z geopolymerů. Předností těchto materiálů je - na rozdíl od výše uvedených stavebních a nátěrových hmot s účinky fotodegradace vzdušných polutantů - především ohnivzdomost a odolnost proti agresivnímu prostředí. Těžiště známých úprav povrchů na bázi geopolymerů je v současné době ale výhradně v pasivní ochraně povrchů staveb. Doposud není v tomto směru známo žádné řešení, které by aktivním způsobem mělo pozitivní vliv na redukci polutantů znečišťujících látek ovzduší, především emisních plynů a těkavých látek vznikajících « · « · * · « ·««· · · působením lidské činnosti (jako rozpouštědla), retardérů hoření, atd., případně samočisticí efekt.
Podstata vynálezu
K odstranění výše uvedených nedostatků dosavadního stavu techniky přispívá do značné míry nátěrová a/nebo stavební hmota k úpravě předmětů a staveb s fotokatalytickým a samočisticím účinkem podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tato hmota je tvořena alespoň jednou sloučeninou ze skupiny oxidů a solí kovů v nanokrystalické formě s fotokatalytickou aktivitou zejména ve viditelné Části spektra slunečního světla, která je zakotvena do příslušné hmoty na bázi geopolymeru nebo geopolymerů.
Sloučenina ze skupiny oxidů a solí kovů v nanokrystalické formě s fotokatalytickou aktivitou může být v geopolymeru rozptýlena ve formě suspenze nebo může tvořit povlak některé ze složek geopolymeru, zejména pak povlak destickovitého plniva geopolymeru.
Sloučenina ze skupiny oxidů a solí kovů v nanokrystalické formě s fotokatalytickou aktivitou může být obsažena také v transparentním nátěru na povrchu geopolymeru.
Geopolymerem je s výhodou geopolymer na bázi přírodního hlinito-křemičitanu nebo některé i odpadní suroviny ze skupiny obsahující vysokopecní strusku- slinek, lupek a metakaolín.
Sloučeninou s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů může být s výhodou oxid titaničitý dopovaný oxidy přechodných kovů, zejména Fe, Co, Ni, Mn, Cr, V, Ta, Nb, W a/nebo oxidy lanthanoidů, zejména La, Ce, Nd, Y, Srn, Eu, Dy, který je v podobě převážně sférických částic s mřížkovými poruchami vyvolanými dopanty a je fotoaktivní viditelným světlem.
Jinou variantou sloučenin s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů jsou směsné oxidy typu TiOxMeO na bázi oxidu titaničitého dopovaného oxidy přechodných kovů MeO, kde kovem Me je zejména Fe, Co, Ni, Mn, Cr, V, Ta, Nh, W a/nebo oxidy lanthanoidů, zejména La, Ce, Nd, Y, Sin, Eu, Dy.
Sloučeninu s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů může tvořit také výsledný produkt homogenní hydrolýzy T1CI3, T1CI4, nebo T1OSO4 s močovinou ve vodném prostředí. Může jí být rovněž oxid titaničitý v podobě transparentních částic, který je produktem hydrolýzy T1CI3 nebo T1CI4 v prostředí polárních polymerů, jako je hydroxyethylmetakrylát nebo anorganických polymerů na bázi silikátů, esterů kyseliny křemičité, siloxanů nebo alkoxidů křemíku.
Praktický přínos nových nátěrových a stavebních hmot podle vynálezu vyplývá z kombinačního spojení přínosů sloučenin s fotokatalytickou aktivitou a hmot na bázi geopoiymerů. Spočívá především v možnosti udržení dlouhodobé čistoty povrchu, zachování pórovitosti a prodyšnosti povrchu stavby a také skutečnosti, že při udržení dlouhodobé životnosti povrchu mohou Částice sloučenin s fotokatalytickou aktivitou na povrchu staveb působit na degradaci polutantů v okolní atmosféře. V interiéru se pak nabízí možnost degradovat anorganické i organické nečistoty v ovzduší a udržovat tak z ekologického hlediska čisté vnitřní prostředí.
Tento účinek se může projevit i při aplikaci na venkovních površích staveb, protože nejvíce emisí vzniká hlavně v hustě zastavěných a zároveň hustě obydlených aglomeracích, kde i ploch vhodných k ošetření těmito látkami je zároveň nejvíce. Výhodou při tom je, že fotodegradace může probíhat i na plochách odvrácených od slunce - vlivem rozptýleného světla, i když pravděpodobně s nižší účinností. Výměna znečištěného vzduchu může být zabezpečena prouděním ohřátého vzduchu kolem stěn na sluneční straně staveb a zároveň působením větrných proudů. Na odsluněné straně přichází v úvahu pouze druhý způsob. Současně je důležitý i způsob aplikace hmoty podle vynálezu tak, aby se deklarované pozitivní vlastnosti mohly projevit v maximální míře. Mimořádné důležitá je především otevřená povrchová struktura, kdy je zabezpečena dostatečná difúze vzduchu do struktury fotokatalyticky aktivní hmoty.
Stavebními hmotami podle vynálezu mohou být i tlustovrstvé hmoty, např. hmoty spárovací.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Nátěrová hmota pro tenkovrstvý nátěr na bázi geopoiymerů s obsahem nanokrystalického oxidu titaničitého se v příkladném provedení připraví z následujících komponent: 200 až 500 hmot, dílů metakaolínu, nebo lupku se smíchá se 20 až 250 hmot, díly běžného bílého pigmentu (oxidu zinečnatého, oxidu titaničitého; apod.) a 100 až 500 hmot, díly vysokopecní strusky (slinku). Do vzniklé homogenní směsi se pak přidá 0,1 až 50 hmot, dílů práškového nanokrystalického oxidu titaničitého, fotoaktivního v oblasti viditelného světla (provedení KFD). Po krátkém míchání se směs doplní 100 až 500 hmot, díly pevného sodného nebo draselného vodního skla a promíchá se. Potom se přidá 100 až 500 hmot, dílů
V vody. Vzniklá pasta se může doplnit záhustkou, odpěňovačem, rozlivovým činidlem apod., popř. i polymemí disperzí organického i anorganického typu v množství do 20 % na sušinu. Tento nátěr aplikovaný štětcem, válečkem nebo stříkáním po dokonalém usušení a vyzrání přítomného vodního skla (jeho neutralizací vzdušným oxidem uhličitým) vytvoří dobře prodyšnou, povětmosti dlouho odolnou povrchovou vrstvu s dlouhodobým fotokatalytickým účinkem redukujícím obsah emisních plynů z okolního vzduchu a vysokou odolností proti organickému a anorganickému znečištění (houby, plísně, bakterie, prach atd.).
Příklad 2
Polymemí nátěr s obsahem nanokrystalického oxidu titaničitého pro fotokatalyticky aktivní úpravu střech, mostů a pozemních staveb na bázi geoplymerů se připraví následovně: do transparentní báze pro vrchní disperzní povrchovou úpravu střešních betonových tašek se zamíchá 0,1 až 50 % hmot, suchého prášku nanokrystalického oxidu titaničitého, fotoaktivního v oblasti viditelného světla (KFD). Touto směsí se provede konečná úprava (přestřik) v tloušťce suchého filmu mezi 0,5 až 30 pm, v závislosti na hladkosti povrchu staveb.
Vytvořená vrstvička je dostatečně kompaktní; aby zajistila odolnost proti vodě a současně nepříliš tlustá, aby v průběhu sušení vytvořila film částečně propustný pro plyny a vodní páru. Ostatní fyzikálně - mechanické parametry povrchové úpravy (přilnavost k podkladu, barevný odstín, stálost odstínu apod.) zůstávají nezměněné.
S výhodou se mohou použít polymemí nátěry na bázi hydroxylovaných derivátů kyseliny polyakrylové jako pojivá pro přípravu uvedené transparentní báze. Lze je dobře kombinovat s fotoaktivním nanokrystalickým oxidem titaničitým. čímž se zajistí vysoká permeabilita pro plyny a současné vysoká hydrofilita potřebná pro možnost vytvoření tzv. ,.samočisticí schopnosti“.
Transparentní fotokatalytické nátěry mohou být i na bázi anorganických polymerů ze silikátů, esterů kyseliny křemičité, siloxanů nebo alkoxidů křemíku..
Příklad 3
Omítky s obsahem nanokrystalického oxidu titaničitého jsou analogií fasádních nebo interiérových a jiných tenkovrstvých nátěrů v příkladu 1.
β «
Příklad 4
Tenkovrstvý nátěr na bázi geopolymerů s obsahem nanokrystalického oxidu titaničitého se připraví z 200 až 500 hmot, dílů metakaolínu nebo lupku, který je povrchově upraven směsným homogenním srážením močovinou ve vodném prostředí. Všechny předchozí příklady práškových sloučenin fotoaktivních v oblasti viditelného světla (KDF), lze tímto způsobem vysrážet přímo na povrchu některé ze složek geopolymerů. S výhodou lze použít destičkovité plniva a látky ve složení geopolymerů, nebo jejich část, které se mohou (ale také nemusí) aktivně zúčastňovat reakce např. slinek, lupek, metakaolin atd., popř. neaktivní plniva. Vybrané plnivo (aktivní složka) je přímo dávkováno do reaktoru před započetím homogenní hydrolýzy. Potom se produkt smíchá se 20 až 250 hmot, díly běžného bílého pigmentu (oxidu zinečnatého, oxidu titaničitého, apod.) a 100 až 500 hmot, díly vysokopecní strusky (slinku). Do vzniklé homogenní směsi se pak přidá 0 až 50 hmot, dílů práškového nanokrystalického oxidu titaničitého, fotoaktivního v oblasti viditelného světla (provedení KFD). Po krátkém míchání se směs doplní 100 až 500 hmot, díly pevného sodného nebo draselného vodního skla a promíchá se. Poto se přidá 100 až 500 hmot, dílů vody. Vzniklá pasta se může doplnit záhustkou, odpěňovačem, rozlivovým činidlem apod., popř. i polymemí disperzí organického i anorganického typu v množství do 20 % na sušinu.
Příklad 5
Způsobem analogickým příkladu 4 lze na dalších plnivech a aktivních složkách geopolymerů, nebo jejich části, metodou homogenního srážení močovinou vytvořit vrstvičku fotoaktivní v oblasti viditelného světla (KDF).
Příkladó
Analogicky s nátěrovými hmotami pro tenkovrstvé nátěry - viz příklad 1 - je možné připravit i tlustovrstvé stavební hmoty, např. hmoty spárovací.
| 6 | . * · ··· «»·· ; * · . · ...... ; .. · ·· * »··· & .. ·· ·» * ·· ·· |
| PATENTOVÉ | NÁROKY |
Claims (10)
1. Nátěrová a/nebo stavební hmota k úpravě předmětů a staveb s fotokatalytickým a samočisticím účinkem, zejména pak s účinky katalýzy fotodegradace vzdušných polutantů, vyznačující se tím, že je tvořena alespoň jednou sloučeninou ze skupiny oxidů a solí kovů v nanokrystalické formě s fotokatalytickou aktivitou zejména ve viditelné Části spektra slunečního světla, která je zakotvena do příslušné hmoty na bázi geopolymeru nebo geopolymeru.
2. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučenina s fotokatalytickou aktivitou je v geopolymeru rozptýlena ve formě suspenze.
3. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučenina s fotokatalytickou aktivitou tvoří povlak některé ze složek geopolymeru nebo její části,
4. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 3, vyznačující se tím, že sloučenina s fotokatalytickou aktivitou tvoři povlak destičkovitého plniva geopolymeru nebo jeho části.
5. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučenina s fotokatalytickou aktivitou je obsažena v transparentním nátěru na povrchu geopolymeru.
6. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že geopolymerem je geopolymer na bázi přírodního hlinito-křemičitanu nebo některé i odpadní suroviny ze skupiny obsahující vysokopecní strusku - slinek, lupek a metakaolín.
7. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučeninou s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů je oxid titaničitý dopovaný oxidy přechodných kovů, zejména Fe, Co, Ni, Mn, Cr, V, Ta, Nb, W a/nebo oxidy lanthanoidů, zejména La, Ce, Nd, Y, Srn, Eu, Dy, který je v podobě převážně sférických částic s mřížkovými poruchami vyvolanými dopanty a je fotoaktivní viditelným světlem.
• · • · ·
8. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučeninou s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů jsou směsné oxidy typu TiOxMeO na bázi oxidu titaničitého dopovaného oxidy přechodných kovů MeO, kde kovem Me je zejména Fe, Co, Ni, Mn, Cr, V, Ta, Nh, W a/nebo oxidy lanthanoidů, zejména La, Ce, Nd, Y, Sin, Eu, Dy.
9. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučeninou s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů tvoří výsledný produkt homogenní hydrolýzy T1CI3, T1CI4, nebo T1OSO4 s močovinou ve vodném prostředí.
10. Nátěrová a/nebo stavební hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučeninou s fotokatalytickou aktivitou ze skupiny oxidů a solí kovů je oxid titaničitý v podobě transparentních částic, který je produktem hydrolýzy T1CI3 nebo T1CI4 v prostředí polárních polymerů, jako je hydroxyethylmetakrylát nebo anorganických polymerů na bázi silikátů, esterů kyseliny křemičité, siloxanů nebo alkoxidů křemíku.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080209A CZ2008209A3 (cs) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Náterová a/nebo stavební hmota k úprave predmetu a staveb s fotokatalytickým a samocisticím úcinkem |
| PCT/CZ2009/000045 WO2009121312A1 (en) | 2008-04-03 | 2009-04-01 | Coating and/ or building material intended for object and building treatment with photo-catalytic and self-cleaning effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080209A CZ2008209A3 (cs) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Náterová a/nebo stavební hmota k úprave predmetu a staveb s fotokatalytickým a samocisticím úcinkem |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008209A3 true CZ2008209A3 (cs) | 2009-10-14 |
Family
ID=40856544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080209A CZ2008209A3 (cs) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Náterová a/nebo stavební hmota k úprave predmetu a staveb s fotokatalytickým a samocisticím úcinkem |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2008209A3 (cs) |
| WO (1) | WO2009121312A1 (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304551B6 (cs) * | 2009-04-17 | 2014-07-02 | Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. | Katalyzátor pro selektivní redukci oxidů dusíku na bázi geopolymeru a způsob jeho výroby |
| CZ301936B6 (cs) * | 2009-12-22 | 2010-08-04 | Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. | Katalyzátor pro úplnou oxidaci tekavých organických látek na bázi geopolymeru a zpusob jeho výroby |
| WO2016138272A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Non-fluorinated water-based superhydrophobic compositions |
| CN113185194B (zh) * | 2021-04-27 | 2023-03-03 | 山东大学 | 一种多孔可渗透地聚物材料及其制备方法与应用 |
| CN116515329B (zh) * | 2023-05-22 | 2024-08-06 | 兰州交通大学 | 一种基于原位生长法的空气净化无机涂料的制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI116297B (fi) * | 2004-01-07 | 2005-10-31 | Kemira Pigments Oy | Menetelmä pintojen käsittelemiseksi |
| ITPC20040002A1 (it) * | 2004-01-22 | 2004-04-22 | Ezio Barucco | Stabilizzazione del biossido di titanio nella forma cristallografica anatase ad elevata attivita' fotocatalitica in una pittura a base di silicato di potassio per la riduzione degli inquinanti ambientali |
| WO2005083013A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-09-09 | Millennium Chemicals | Coating composition having surface depolluting properties |
| US20090022974A1 (en) * | 2006-01-27 | 2009-01-22 | Nanodynamics, Inc. | Treated articles and methods of treating articles |
| FI122639B (fi) * | 2007-05-21 | 2012-04-30 | Cementa Ab | Fotokatalyyttisesti aktiivinen koostumus ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| CZ301227B6 (cs) * | 2007-06-07 | 2009-12-16 | Rokospol, A. S. | Prostredek pro povrchovou úpravu predmetu a stavebních prvku nánosem ochranné vrstvy s fotakatalytickým a samocisticím úcinkem a zpusob jeho výroby a aplikace |
| US20090064894A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-12 | Ashland Licensing And Intellectual Property Llc | Water based hydrophobic self-cleaning coating compositions |
| CZ300735B6 (cs) * | 2007-12-11 | 2009-07-29 | Advanced Materials - Jtj, S. R. O. | Multifunkcní náter s fotokatalytickým a sanitárním efektem a zpusob jeho prípravy |
-
2008
- 2008-04-03 CZ CZ20080209A patent/CZ2008209A3/cs unknown
-
2009
- 2009-04-01 WO PCT/CZ2009/000045 patent/WO2009121312A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009121312A1 (en) | 2009-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2008261A3 (cs) | Komponenta náterové a/nebo stavební hmoty aktivní z hlediska katalýzy fotodegradace polutantu v ovzduší a náterová a/nebo stavební hmota na její bázi | |
| Maury-Ramirez et al. | Titanium dioxide based strategies to prevent algal fouling on cementitious materials | |
| EP1709125B1 (en) | Coating composition having surface depolluting properties | |
| US6406535B1 (en) | Material for constructional finished wallboard | |
| TW200925226A (en) | Coating material, building material and method for coating building material | |
| CZ2008209A3 (cs) | Náterová a/nebo stavební hmota k úprave predmetu a staveb s fotokatalytickým a samocisticím úcinkem | |
| EP3218438B1 (en) | Weather-resistant, fungal-resistant, and stain-resistant coatings and methods of applying on wood, masonry, or other porous materials | |
| CN101525504A (zh) | 具有自分层隔离作用的光催化自清洁涂膜剂及其制备方法 | |
| US20080003367A1 (en) | Composition Useful for Providing Nox Removing Coating On Material Surface | |
| KR20120050052A (ko) | 음이온방출 고분자 나노복합체를 이용한 항균 규산염계 무기질 수성도료 및 그 제조방법 | |
| JP2006341163A (ja) | 塗装仕上げ方法 | |
| RU2678247C2 (ru) | Фотокаталитический состав на основе цемента и его применение для получения водоэмульсионных красок, в том числе для наружного нанесения | |
| CN111978762A (zh) | 一种适用于建材表面可见光响应的氮化碳光催化涂层及其制备方法 | |
| KR100591932B1 (ko) | 환경친화형 미네랄 바이오 벽바름재 조성물 | |
| JP2009136868A (ja) | 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液 | |
| KR20140052698A (ko) | 친환경 수용성 실리콘-아크릴계 바름재 조성물. | |
| CZ303366B6 (cs) | Prostredek pro úpravu povrchu s vysoce fotokatalytickým a sanitárním efektem | |
| KR101310324B1 (ko) | 건물 내ㆍ외벽 단열 시공방법 | |
| JP2013505334A (ja) | ＮＯｘ除去透光性コーティング用の組成物 | |
| US6171655B1 (en) | Method of preparing constructional finished wallboard | |
| KR100909402B1 (ko) | 다기능 도료 및 그 제조방법 | |
| KR20080004938A (ko) | 시멘트 몰탈의 제조방법 | |
| EP1113050A2 (en) | Paint material for constructional finishing and panel for constructional finishing and method of preparing these | |
| RU2719471C2 (ru) | Фотокаталитическая композиция на основе воздушного связующего и ее применение для получения красок на водной основе, в частности, для внутренних работ | |
| JP2001081412A (ja) | ＮＯｘ浄化用光触媒塗料およびその塗膜の形成方法 |