ITMI20061230A1 - Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato - Google Patents
Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI20061230A1 ITMI20061230A1 IT001230A ITMI20061230A ITMI20061230A1 IT MI20061230 A1 ITMI20061230 A1 IT MI20061230A1 IT 001230 A IT001230 A IT 001230A IT MI20061230 A ITMI20061230 A IT MI20061230A IT MI20061230 A1 ITMI20061230 A1 IT MI20061230A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- fabric
- nanostructured
- metallic
- titanium
- Prior art date
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 244
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims description 125
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims description 85
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 59
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 58
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 48
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 36
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 10
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 9
- -1 titanium carbides Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 6
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 3
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims 1
- FYAABNCYNWGSQX-UHFFFAOYSA-L disodium;difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Na+].[Na+] FYAABNCYNWGSQX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 51
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 35
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 19
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 9
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 8
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 8
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 7
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 4
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 229910021524 transition metal nanoparticle Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001448434 Pirex Species 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 229910010068 TiCl2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- ZWYDDDAMNQQZHD-UHFFFAOYSA-L titanium(ii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ti+2] ZWYDDDAMNQQZHD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical class [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003413 degradative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910001293 incoloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007793 ph indicator Substances 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M sodium;9,10-dioxoanthracene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2S(=O)(=O)[O-] SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/10—Filter screens essentially made of metal
- B01D39/12—Filter screens essentially made of metal of wire gauze; of knitted wire; of expanded metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
-
- 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
- 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
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
- B01D2239/0258—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanoparticles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0471—Surface coating material
- B01D2239/0478—Surface coating material on a layer of the filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0471—Surface coating material
- B01D2239/0485—Surface coating material on particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
- B01D2239/0613—Woven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
DESCRIZIONE
Titolo: "Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato"
La presente invenzione concerne un dispositivo per la filtrazione avente attività fotoelettrochimica per la decontaminazione di fluidi inquinati. In particolare, l'invenzione concerne tessuto metallico o metallizzato opportunamente rivestito con biossido di titanio nanostrutturato che funge da fotocatalizzatore.
La depurazione di fluidi e acque di scarico, di provenienza per lo più industriale, da contaminanti dì matrice sia organica che inorganica, rappresenta un settore di sempre maggiore interesse per la tutela ambientale.
Al fine di rimuovere dall'acqua impurità in sospensione, sabbia più o meno fine o altri corpuscoli similari tipicamente si utilizzano filtri meccanici di varia morfologia. Sono noti, ad esempio, filtri a cartuccia in cui l'elemento filtrante è di forma cilindrica e con una molteplicità di fori, avente grandezza variabile a seconda della soglia di filtrazione necessaria, oppure filtri a sabbia, in cui un serbatoio contiene vari strati di quarzite a granulometria differenziata e l'acqua attraversa il letto filtrante dall'alto verso il basso, per cui le impurità vengono a depositarsi sui vari strati di quarzite. In questo secondo caso, il processo di filtrazione è simile a quello naturale dell'acqua piovana che attraversa i vari strati di terreno per raggiungere la falda sotterranea, ma la resistenza al passaggio dell'acqua (perdita di carico) aumenta progressivamente rendendo poco efficiente il sistema.
Sono altresì note ricerche per lo sviluppo di processi e tecnologìe eco-compatibili che hanno portato alla identificazione di materiali attivi nei confronti di sostanze nocive organiche ed inorganiche e di microrganismi, quali virus, batteri, funghi e lieviti.
In riferimento a tali materiali attivi, è nota la filtrazione su carbone attivo, principalmente utilizzata nella lavorazione di fluidi di processo in alcune industrie alimentari, in quanto consente, grazie alla macroscopica estensione dei microalveoli del carbone, l'eliminazione di odori e sapori sgradevoli, dovuti alla presenza di sostanze organiche (azione di adsorbimento). Tuttavia, benché le impurità accumulate durante la filtrazione possano in genere essere rimosse con un controlavaggio del carbone attivo, quelle sostanze trattenute, in particolare per adsorbimento, difficilmente vengono rimosse. Solitamente, inoltre, si effettuano solo controlavaggi saltuari per evitare rimescolamento del letto e la diminuzione del potere assorbente ed adsorbente. Il letto di carbone attivo può infatti saturarsi a causa dell'assorbimento di ciò che non era l'obiettivo primario del trattamento e, peggio ancora, rilasciare in uscita parte di ciò che era stato trattenuto, con concentrazione maggiore rispetto all'ingresso. Tali tipi di materiali attivi sono perciò soggetti ad "esaurimento" nel tempo e scarsamente riutilizzabili.
Alla luce di quanto sopra evidenziato, risulta pertanto non ancora risolto il problema di conseguire una depurazione di acque tale da eliminare efficacemente gli inquinanti e i contaminanti, siano essi anche di natura batterica o virale, in esse presenti.
Per l'abbattimento di composti inquinanti, è nota e sfruttata la reazione di fotocatalisi, che viene promossa da un opportuno catalizzatore ed è in grado di incrementare la velocità di una reazione chimica attraverso l'azione della luce. Specificatamente, sfruttando l'energia luminosa, i fotocatalizzatori inducono la formazione di reagenti fortemente ossidanti, i quali sono in grado di decomporre le sostanze organiche e inorganiche inquinanti presenti nell'ambiente, evitandone innanzitutto l'accumulo. È noto infatti che l'esposizione del catalizzatore alla luce genera a livello atomico degli stati elettronici eccitati dai quali prendono avvio processi a catena come le reazioni ossidoriduttive e le trasformazioni molecolari.
A tale scopo, è noto disperdere polveri di biossido di titanio, quale agente fotocatalizzatore, in soluzioni acquose contaminate. Tuttavia, l'impiego di particelle disperse presenta l'evidente e sostanziale svantaggio della rimozione completa delle stesse al termine del trattamento. Inoltre, dette particelle di biossido di titanio disperse in soluzione possono dar luogo ad aggregati, riducendo in tal modo l'efficacia del trattamento .
Nel brevetto statunitense n. 7,011.737 è descritto un dispositivo resistivo elettrico impiegato come sensore per il gas idrogeno. Specificatamente, tale dispositivo comprende un substrato di materiale isolante su cui sono disposte una prima lamina di titanio ed una seconda lamina, che lascia scoperte porzioni della prima, sulle quali vengono fatti crescere nanotubì di biossido di titanio tramite anodizzazione. Secondo l'insegnamento del brevetto tale dispositivo elettrico, qualora in presenza dì ossigeno, può essere altresì impiegato per rimuovere, in modo fotocatalitico uno o più contaminanti dai nanotubi, dotando il dispositivo resistivo elettrico di una capacità "autopulente",
Gli inventori della presente invenzione, essendo a conoscenza delle proprietà fotocatalitiche dei substrati nanotubolari di titanio, hanno sorprendentemente realizzato un dispositivo di filtrazione, in grado di depurare/decontaminare le acque sfruttando i principi della fotocatalisi.
Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un dispositivo per la filtrazione che consenta un abbattimento efficace delle sostanze inquinanti presenti in fluidi e acque contaminati.
È altresì scopo dell'invenzione fornire un metodo per la depurazione di fluidi e acque contaminati.
Gli scopi più sopra sono stati raggiunti attraverso un dispositivo per la filtrazione come indicato in rivendicazione 1. Ulteriori vantaggi e forme preferite di realizzazione dell'invenzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti.
Il dispositivo per la filtrazione secondo l'invenzione comprende almeno un tessuto metallico o metallizzato, almeno parzialmente rivestito da biossido di titanio nanostrutturato di cui almeno 10% è anatasio.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla seguente descrizione dettagliata fatta in riferimento agli esempi di realizzazione dell'invenzione dati a titolo esemplificativo e non limitativo ed alle annesse figure in cui:
la Figura 1 rappresenta il rapporto della concentrazione attuale di blu di metilene rispetto alla concentrazione iniziale C/Co (successivamente denominata concentrazione relativa) in funzione del tempo di irraggiamento con UV, sia del tessuto anodizzato a 20 V e trattato termicamente in aria a 400°C per 3 ore (-A-), che del tessuto non trattato (-■-) come da Esempio 2;
la Figura 2 rappresenta la concentrazione relativa dì blu di metilene C/Co in funzione del tempo di irraggiamento con UV, sia in presenza del tessuto trattato di Figura 1 (-A-),che in assenza del tessuto stesso (-■-) come da Esempio 2;
la Figura 3 rappresenta la variazione di concentrazione relativa di blu di metilene C/Co in funzione del tempo di irraggiamento con UV, per quattro prove successive (espi, esp2, esp3, esp4) utilizzando ripetutamente lo stesso tessuto trattato di Figura 1 , come da Esempio 3;
la Figura 4 rappresenta la concentrazione relativa C/Co di blu di metilene in funzione del tempo di irraggiamento con UV dell'Esempio 4;
la Figura 5 rappresenta le concentrazioni relative C/C0di blu di metilene in funzione del tempo di irraggiamento con UV dell'Esempio 4 e dell'Esempio 5 a conironto;
la Figura 6 rappresenta le concentrazioni relative C/Co di blu di metilene in funzione del tempo di irraggiamento con UV dell'Esempio 4 e dell'Esempio 6 a confronto;
la Figura 7 rappresenta la concentrazione relativa C/Co di blu di metilene in funzione del tempo di irraggiamento con UV relative all'Esempio 7, per un sistema alternativamente a sorgente di Wood ed a sorgente germicida;
la Figura 8 rappresenta la concentrazione relativa C/C0di blu di metilene in funzione del tempo di irraggiamento con UV utilizzando la sorgente germicida con e senza tessuto trattato, come da Esempio 8;
la Figura 9 rappresenta la concentrazione relativa C/Co di blu di metilene in funzione del tempo di irraggiamento con UV utilizzando due diverse concentrazioni iniziali di blu dì metilene, come da Esempio 9.
Nella presente invenzione con il termine "tessuto" si intendono ricompresì sia tessuti non-tessuti che tessuti intessuti. Per "tessuti non-tessuti" si intendono tessuti di fili orientati direzionalmente o casualmente e uniti tra loro ad esempio per attrito e/o per coesione e/o per adesione; nel caso della presente invenzione, essi possono essere tessuti non-tessuti ottenuti ad esempio per sinterizzazione. Per "tessuti intessuti" si intendono tessuti ottenuti dall'intreccio di fili eseguito mediante l'operazione della tessitura.
Con l'aggettivo "metallico" riferito ai fili e/o ai tessuti, si intendono fili e/o tessuti di titanio o di una lega di titanio.
Con l'aggettivo "metallizzato" riferito ai fili e/o ai tessuti, si intendono fili e/o tessuti in grado di essere rivestiti con titanio o una lega di titanio.
Con il termine "contaminante" o "inquinante", si intendono nella presente invenzione sostanze sia inorganiche, quali ad esempio ossidi di azoto, che organiche, quali ad esempio composti di cromo esavalente o coloranti organici, e microrganismi, quali ad esempio virus, batteri, funghi e lieviti.
L'invenzione ha quindi come oggetto un dispositivo per la filtrazione comprendente almeno un tessuto metallico o metallizzato almeno parzialmente rivestito da biossido di titanio nanostrutturato, in cui almeno 10% di detto biossido di titanio è anatasio.
Secondo la presente invenzione i fili possono essere intrecciati a formare ad esempio:
un tessuto unito con aperture quadrate o rettangolari, in cui i fili di ordito sono paralleli alla lunghezza del tessuto mentre quelli di trama sono paralleli all'altezza o larghezza, e si incrociano alternandosi uno sopra ed uno sotto, formando tra loro angoli di 90°;
- un tessuto unito, i cui fili di ordito e trama si incrociano alternativamente due sopra e due sotto e tendono a formare angoli diversi da 90°;
- un tessuto spigato, che si ottiene incrociando i fili di ordito due sopra e due sotto, invertendone poi gli incroci ad una distanza prestabilita;
- un tessuto reps, che è realizzato con un intreccio di fili in ordito spaziati tra loro e con un diametro del filo superiore a quello dei fili trama i quali sono tessuti fortemente uno contro l'altro;
- un tessuto reps inverso, che si ottiene invertendo le posizioni del tessuto reps con un notevole numero di fili ordito serrati il più possibile e dei fili di trama di diametro maggiore, distanziati tra loro;
- un tessuto Touraille, che si ottiene intrecciando i fili di ordito due sopra e due sotto, spaziati tra loro, con un diametro del filo ordito superiore a quello dei fili trama ì quali sono tessuti fortemente uno contro 1'altro;
- un tessuto Touraille inverso ha un'orditura simile al Touraille ma si distingue per la disposizione dei fili di trama spaziati tra lororma con armatura Touraille per non sollecitare troppo i fili d'ordito.
Oltre i più comuni tipi di tessitura sopra citati, sono intesi come ricompresi anche tutti gli altri tipi di intrecci tessili noti.
Secondo una forma dell'invenzione, i tessuti metallizzati, ossia i tessuti che secondo la presente invenzione possono convenientemente essere rivestiti con strati sottili di titanio o lega di titanio, sono ad esempio acciai inox (Aisi 304, 304L, 316, 316L, 310, 314, 410, 430); acciai speciali (Cromax, Incoloy, Leghe Ni-Cr, Inconel, Nichel, Monel, Duplex); acciai al carbonio; ferro zincato; leghe di alluminio; ottone; bronzo; fibra di vetro.
Preferibilmente nella presente invenzione, sono impiegati fili metallici per la formazione di tessuti secondo l'invenzione.
Secondo forme di realizzazione alternative della presente invenzione, il tessuto può avere forme diverse, quali ad esempio piana, cilindrica, ondulata o pieghettata.
Il biossido di titanio (Ti02)costituisce il rivestimento del tessuto metallico o metallizzato secondo 1'invenzione.
È noto che il biossido di titanio esiste in tre diverse strutture cristalline, ossia rutilo, anatasio e brookite, e allo stato amorfo. Il rutilo e l'anatasio sono le forme più diffuse in natura. Il rutilo è la struttura cristallina più stabile termodinamicamente ed è la più usata industrialmente, mentre l'anatasio è metastabile.
Secondo la presente invenzione, il biossido di titanio è impiegato in forma nanostrutturata, ossia avente unità geometriche fondamentali di dimensioni dell'ordine dei nanometri (IO<-9>m}. Tale forma nanostrutturata offre il vantaggio di permettere al rivestimento, posto sulla superficie del tessuto, di avere una elevata area superficiale di contatto con i fluidi da trattare, la quale si aggiunge alla elevata area superficiale offerta dal tessuto stesso di supporto, sul quale il Ti02si trova.
Al fine di soddisfare gli scopi dell'invenzione, il biossido di titanio nanostrutturato è almeno al 10% sotto forma di anatasio. Al di sotto di tale valore infatti, l'attività fotocatalitica del biossido di titanio durante la filtrazione è da ritenersi trascurabile per lo scopo della decontaminazione dei fluidi della presente invenzione. Al di sopra del 10% di anatasio, invece, si è osservata un'attività fotocatalitica sufficiente a risolvere il problema tecnico, e si è altresì osservato che l'efficienza del dispositivo per la filtrazione secondo 1'invenzione aumenta convenientemente all' aumentare di detta percentuale di anatasio. Preferibilmente pertanto, il biossido di titanio nanostrutturato è per il 50% sotto forma di anatasio. Ancor più preferibilmente, il rivestimento di biossido di titanio nanostrutturato è almeno per il 90% sotto forma di anatasio, il più preferibilmente è essenzialmente anatasio. Infatti, si è osservato che l'azione fotoelettrochimica del biossido di titanio cristallino di tipo anatasio è più efficiente di quella delle miscele cristalline rutilo/anatasio, ed è notevolmente più efficiente di quella del biossido di titanio amorfo, pertanto, in presenza di una percentuale quanto più elevata di anatasio, l'attività fotocatalitica del biossido di titanio durante la filtrazione è da ritenersi ottimale per lo scopo della decontaminazione dei fluidi della presente invenzione.
Senza voler essere legati ad alcuna teoria si ritiene che il biossido di titanio presenti una banda di valenza completa e una banda di conduzione vuota, la differenza tra le quali è definita gap di energia, che è l'energia minima richiesta per rendere il materiale conduttore; in particolare, tale gap è circa 3,10 eV per il rutilo e circa 3,23 eV per l'anatasio. Nel caso in cui la promozione dell'elettrone alla banda di conduzione avvenga per assorbimento di un fotone di luce, ossia per fotoeccitazione, l'elettrone lascia sulla banda di valenza una vacanza e si generano nel materiale coppie 'elettrone fotoeccitato-vacanza'. Dette coppie sono responsabili dell'attività fotocatalitica del biossido di titanio, dal momento che esse si localizzano sulla superficie e possono reagire con le molecole di acqua assorbita su di essa a formare radicali ossidrilici altamente reattivi. Sia le vacanze elettroniche che ì radicali ossidrilici sono entrambi fortemente ossidanti e come tali possono essere quindi usati per ossidare la maggior parte dei contaminanti presenti nell'acqua.
Secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, il tessuto è tessuto intessuto di titanio almeno parzialmente rivestito di biossido di titanio nanostrutturato in forma nanotubolare.
Con l'aggettivo "nanotubolare" e/o il termine "nanotubulo" si intendono strutture a forma di piccoli tubi o tubuli, ossia strutture cilindriche cave, aventi dimensioni dell'ordine dei nanometri. In particolare, secondo la presente invenzione, il diametro dei pori dei nanotubuli di Ti02risulta compreso tra le decine e le centinaia di nanometri, mentre lo spessore delle pareti dei nanotubuli è compreso tra circa 10 e circa 100 nanometri.
Secondo la presente invenzione, i nanotubuli sono preferiti, poiché tale forma presenta area superficiale attiva vantaggiosamente molto elevata a contatto con il fluido da decontaminare, contribuendo in tal modo ad incrementare 1</>attività fotocatalitica del rivestimento del tessuto.
Vantaggiosamente secondo una forma di realizzazione alternativa, i tessuti intessuti metallici o metallizzati possono essere realizzati anche con combinazioni di fili di natura diversa, ossia alternando ad esempio fili metallici o metallizzati, e fili di materiali nonconduttori di elettricità, quali ad esempio materiali polimerici e/o vetrosi. Questo permette di realizzare tessuti con almeno due zone elettricamente non collegate. Tale combinazione permette di realizzare dispositivi filtranti strutturati composti da regioni elettricamente non connesse ma strutturalmente appartenenti allo stesso frammento di tessuto. Tale configurazione permette di polarizzare il tessuto in fase di esercizio senza ricorrere ad un elemento elettronico aggiuntivo.
Il tessuto rivestito con biossido di titanio può essere utilizzato per la degradazione di inquinanti sotto irraggiamento con radiazioni di intensità spettrale nel campo dal visibile all'ultravioletto. L' azione fotocatalitica può essere modificata se il tessuto viene polarizzato elettricamente, tramite un circuito esterno, ad esempio un generatore di corrente. L'azione di degradazione è in questo caso fotoelettrochimica. Il circuito esterno di polarizzazione fornisce o toglie elettroni al tessuto rivestito secondo 1'invenzione, modificando il comportamento delle reazioni ossìdoriduttive che si verificano sulla superficie del biossido di titanio.
Il tessuto metallico rivestito almeno parzialmente con biossido di titanio, può essere intessuto in modo tale da avere settori della stesso tessuto che siano elettricamente isolati, anche se costituzionalmente appartenenti allo stesso tessuto. Le zone elettricamente separate dello stesso tessuto, intessuto in tal modo, possono essere polarizzate, tramite un generatore di corrente esterno, con polarità di segno opposto ed intensità regolabili. In questo modo lo stesso tessuto può fungere da sistema poli-elettrodico, ossia da cella elettrochimica, ed in presenza di irraggiamento UV-visibile da cella fotoelettrochimica.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, il rivestimento di biossido di titanio nanostrutturato in cui almeno il 10% è anatasio è addizionato con altri materiali nanostrutturati, che migliorano l'attività fotocatalitica del dispositivo per la filtrazione dell'invenzione. Con altri materiali nanostrutturati si intendono ossidi di titanio, carburi di titanio, nitruri di titanio, ossinitruri di titanio, metalli di transizione, quali ad esempio particelle di oro, rame, argento, oppure nanotubuli di carbonio.
Gli ossidi di titanio, carburi di titanio, nitruri di titanio, ma preferibilmente gli ossinitruri di titanio aventi formula generale TiCh-xNy, possono essere depositati ad esempio con tecnica PVD magnetron sputtering su tessuto metallico o metallizzato. Il tessuto finale rivestito almeno parzialmente con, preferibilmente, ossinitruri di titanio nanostrutturati, in cui è presente almeno 10% di anatasio, manifesta un'attività fotocatalitica vantaggiosamente migliorata nella regione spettrale del visibile.
Per quanto concerne i metalli di transizione, senza voler essere legati ad alcuna specifica teoria, si pensa che le nanoparticelle di metalli di transizione riducano la probabilità di ricombinazione delle coppie elettronelacuna per effetto del fatto che le lacune rimangono sulla superficie del semiconduttore (Ti02)e gli elettroni si accumulano sulle nanoparticelle di metallo di transizione. Ciò consente dì aumentare vantaggiosamente l'attività fotocatalitica del Ti02nanostrutturato di cui almeno 10% è anatasio.
In particolare, l'efficienza fotocatalitica del biossido di titanio, ottenuto per ossidazione anodica del titanio o delle sue leghe, ad esempio con l'alluminio e il vanadio, può essere migliorata depositando nanoparticelle di metalli di transizione, ad esempio metalli nobili, sulla superfìcie del film di biossido di titanio nanostrutturato. In tal modo, si riduce la probabilità di ricombinazione delle coppie elettronelacuna, e quindi si aumenta l'efficacia fotocatalìtica. La deposizione di nanoparticelle di metalli nobili, ad esempio oro o argento o rame, sulla superficie del biossido di titanio nanostrutturato per ossidazione anodica migliora l'efficienza fotocatalitica.
In una forma di realizzazione dell'invenzione, si utilizzano nanoparticelle di oro, la cui deposizione su biossido di titanio può essere effettuata per riduzione chimica di sali di oro dìscìolti in soluzione. L'azione di riduzione può essere effettuata per via chimica, ossia con un agente che, ossidandosi, riduce ad oro metallico, oppure per via fotochimica, sfruttando l'azione della radiazione UV-vis che genera nel biossido di titanio coppie lacune-elettroni. Gli elettroni generati riducono l'oro catìonico ad oro metallico. Controllando la concentrazione del sale di oro e dell'agente riducente, ad esempio sodio boroidruro nella soluzione in cui è immerso anche il tessuto almeno parzialmente rivestito con biossido di titanio nanostrutturato di cui almeno 10% è anatasio, oppure controllando l'intensità della radiazione impiegata, si possono controllare le dimensioni e la quantità delle particelle di oro metallico che si depositano sul biossido di titanio nanostrutturato di cui almeno 10% è anatasio. Alternativamente, le particelle possono essere depositate polarizzando catodicamente il tessuto in una soluzione contenente sali di oro discìolti.
L'azione di degradazione degli inquinanti da parte del biossido di titanio nanostrutturato di cui almeno il 10% è anatasio, in presenza di radiazione UV-VIS, può essere resa maggiormente efficace addizionando il biossido di titanio con nanotubi di carbonio (CNT, carbon nanotubes). Pertanto, il biossido di titanio presente sulla superficie del tessuto può essere addizionato di nanotubi di carbonio, ad esempio cresciuti con tecnica di deposizione chimica da fase vapore (CVD, Chemical vapor deposition) utilizzando, ad esempio, acetilene come gas precursore della deposizione di carbonio.
Inoltre, secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, nel medesimo dispositivo per la filtrazione, possono essere combinati due o più tessuti dell'invenzione, di tipo uguale o diverso, aventi ad esempio passi, o mesh, uguali o diversi, dove per "passo" del tessuto si intende ciascuna apertura passante delimitata da almeno tre fili metallici o metallizzati a contatto tra loro. Preferibilmente, tali tessuti hanno passi diversi disposti in ordine decrescente rispetto alla direzione del flusso del fluido da decontaminare, in modo da incrementare progressivamente e vantaggiosamente sia la capacità filtrante del dispositivo che la superficie attiva dello stesso a contatto con il fluido.
Secondo un altro aspetto, l'invenzione concerne un procedimento per la preparazione del dispositivo per la filtrazione sopra descritto che comprende la fasi di:
a) fornire almeno un tessuto metallico o metallizzato;
b) formare biossido di titanio nanostrutturato sul tessuto metallico o metallizzato della fase a), tale che almeno 10% di detto biossido di titanio nanostrutturato è anatasio nanostrutturato.
Per quanto riguarda la fase a), un tessuto, ad esempio, un tessuto intessuto del tipo più sopra indicato, è fornito secondo la presente invenzione intrecciando opportunamente fili metallici o metallizzati.
Secondo una forma di realizzazione preferita, i fili sono fili metallici, preferibilmente fili di titanio. Ancora più preferibilmente, viene fornito un tessuto di titanio intessuto unito con aperture quadrate.
Secondo un' altra forma di realizzazione dell'invenzione, i fili sono fili metallizzati, ossia di materiale quale ad esempio acciaio o leghe di alluminio o fibra di vetro, come sopra descritto, i quali sono almeno parzialmente rivestiti con uno strato di titanio e successivamente intrecciati a formare un tessuto intessuto metallizzato. Tale rivestimento può essere effettuato, utilizzando, ad esempio, tecniche di deposizione fisica da fase vapore (PVD) su singolo filamento che viene poi successivamente intessuto.
Al fine di soddisfare gli scopi della presente invenzione, per ottenere biossido di titanio nanostrutturato sul tessuto metallico o metallizzato nella fase b), si è scelto di formare biossido di titanio tramite anodizzazione, definita anche ossidazione anodica. Specificatamente, l'anodizzazione del titanio viene effettuata in una cella elettrolitica, in cui il tessuto viene polarizzato anodicamente in soluzioni elettrolitiche opportune. Secondo l'invenzione, l'anodizzazione è condotta applicando una tensione di cella compresa tra 1 e 50 V, per un tempo che può variare dalle decine di minuti e alle decine di ore, in un intervallo di pH preferibilmente blandamente acido, tale da indurre la crescita rapida di uno spessore di biossido di titanio nanostrutturato sulla superficie del tessuto. Senza voler essere legati a nessuna teoria si ritiene infatti che, quando una corrente elettrica è fatta circolare attraverso una cella elettrolitica nella quale il titanio funge da anodo, gli anioni O<2”>migrano verso l'anodo, al quale cedono le cariche elettriche che trasportano, e si depositano su di esso, combinandosi con il titanio stesso.
In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, l'anodizzazione del tessuto di titanio è effettuata a temperatura ambiente, impostando una tensione di cella tra 1 e 30 V. Vantaggiosamente infatti in detta forma di realizzazione preferita, si ottiene biossido di titanio nanostrutturato in forma nanotubolare amorfa, essendo i nanotubuli preferiti, poiché, come detto, tale forma incrementa l'area superficiale attiva a contatto con il fluido da decontaminare.
Le proprietà dello strato di ossido dipendono inoltre dalla composizione della soluzione elettrolitica nella cella e dalle condizioni operative. Per ottenere Tì02nanostrutturato secondo l'invenzione, possono essere impiegate diverse soluzioni elettrolitiche per l'ossidazione anodica del titanio.
Preferibilmente, si utilizzano soluzioni elettrolitiche contenenti acidi minerali quali, ad esempio, solforico e fluoridrico, oppure soluzioni neutre di sali solfati e sali fluoruri, a temperature tra 20 e 40°C. Più preferibilmente secondo la presente invenzione, si utilizzano soluzioni acquose di acido solforico (H2SO4, 0,1 - 1,5 mol/1, preferibilmente 1 mol/1) con quantità variabili di acido fluoridrico (HF compreso tra 0,01% e 2% in peso, preferibilmente tra 0,05% e 1%). Ancor più preferibilmente, si utilizzano soluzioni acquose di sali solfati, preferibilmente Na2S04, ad esempio circa 1 mol/1, e sali fluoruri, preferibilmente NaF, ad esempio 0,01 - 2% in peso.
Nella forma di realizzazione preferita e vantaggiosa nella fase b), il tessuto viene immerso nella soluzione elettrolitica contenente Na2S04/NaF e collegato con il polo positivo di un generatore di corrente continua mentre il polo negativo è collegato ad un controelettrodo. Il metallo da ossidare, ossia il titanio, funziona quindi da anodo. Il rivestimento di T1O2nanostrutturato risultante, il cui spessore può variare da pochi nanometri a decine di micrometri, possiede buone caratteristiche di tenacità, aderenza, compattezza e resistenza all'abrasione.
Mediante un'appropriata scelta della soluzione elettrolitica e dei parametri del procedimento, quali ad esempio la tensione di cella elettrolitica applicata ed il tempo di immersione nella soluzione elettrolitica, si possono pertanto ottenere rivestimenti di T1O2aventi le caratteristiche desiderate. Ad esempio, in acido solforico 1 mol/1 contenente acido fluoridrico 0,15 % in peso si possono ottenere rivestimenti sottili e densi impostando potenziali applicati superiori a 30 V, oppure spessì e porosi impostando potenziali inferiori a 30 V, come di seguito più estesamente spiegato; il grado dì porosità influisce in particolar modo sulla resistenza all'abrasione del dispositivo per la filtrazione finale.
Inoltre, vantaggiosamente la tensione di cella è stato osservato essere il parametro che influisce maggiormente sul diametro medio dei pori dei nanotubuli. Risulta infatti che il diametro medio dei pori aumenti all'aumentare della tensione di cella. Ad esempio, in acido solforico 1 mol/1 contenente acido fluoridrico 0,15 % in peso il diametro medio dei pori aumenta da 25 nm a 100 nm all'aumentare della tensione applicata da 10 V a 25 V. Pertanto, in una forma di realizzazione ancor più preferita della presente invenzione, l'anodizzazione del tessuto di titanio è effettuata in acido solforico 1 mol/1 e acido fluoridrico 0,15% peso a temperatura ambiente, impostando la tensione di cella di a circa 20 V. Si ottiene in tal modo biossido di titanio nanostrutturato in forma nanotubolare sostanzialmente amorfa, avente diametro medio dei tubuli di circa 100 nanometri e spessore medio dei tubuli di circa 20 nanometri.
La fase b} del procedimento secondo l'invenzione comprende successivamente un trattamento di conversione del biossido di titanio nanostrutturato tale che almeno il 10% di biossido di titanio nanostrutturato sia sotto forma di anatasio.
Detta conversione è effettuata secondo l'invenzione attraverso un trattamento termico a temperature comprese tra 200 e 600°C per un tempo compreso tra circa 10 minuti e circa 10 ore.
In una forma di realizzazione preferita, il trattamento termico successivo all'anodizzazione a basse tensioni secondo l'invenzione permette vantaggiosamente di convertire nanotubuli di biossido di titanio amorfo in nanotubuli di anatasio/rutilo, in cui la percentuale di anatasio, rispetto a quella di rutilo, diminuisce all'aumentare della temperatura del trattamento termico ed aumenta all'aumentare della durata del trattamento termico. In una forma di realizzazione preferita pertanto, il tessuto trattato per anodizzazione in acido solforico 1 mol/1 e acido fluoridrico 0,15% peso a temperatura ambiente, impostando una tensione di cella di circa 20 V, viene in seguito termicamente trattato all'aria in un forno a temperature intorno ai 400°C per circa 3 ore. Si ottiene in questo modo, un tessuto di titanio rivestito di biossido di titanio nanotubolare di cui almeno 10% è di tipo anatasio .
Analogamente e alternativamente, il trattamento termico può essere effettuato in atmosfere controllate, ad esempio argon, azoto o ossigeno.
In una forma di realizzazione, il quantitativo di biossido di titanio può essere incrementato per deposizione da vuoto (PVD) di biossido di titanio.
Secondo un'altra forma di realizzazione preferita, il procedimento di preparazione del dispositivo per la filtrazione dell'invenzione ulteriormente comprende una fase di aggiunta di altri materiali nanostrutturati sulla superficie del biossido di titanio nanostrutturato.
Tali altri materiali nanostrutturati possono essere, come sopra descritto, ossidi di titanio, carburi di titanio, nitruri di titanio, ossinitruri di titanio, metalli di transizione, ad esempio particelle di oro, rame o argento, oppure tubuli di carbonio.
Nel caso di ossidi, carburi, nitruri e ossinitruri viene effettuata una deposizione da fase vapore in cui il biossido di titanio e gli ossidi misti, carburi, nitruri, e simili sono deposti utilizzando tecniche di deposizione fisica da fase vapore (PVD, physical vapor depositìon) , ad esempio del tipo magnetron sputtering reattivo, in cui si impiega una sorgente di titanio (target) ed una miscela gassosa composta da argon (gas di sputtering) e dal gas reattivo (ossigeno, azoto, acetilene, eco.)·
Nel caso dì nanoparticelle di metalli di transizione, esse possono essere depositate sulla superficie del biossido di titanio nanostrutturato per riduzione chimica, fotochimica oppure elettrochimica, come sopra descritto. La deposizione di nanoparticelle dì metalli di transizione, preferibilmente metalli nobili, ad esempio oro e argento, oppure rame, sulla superficie del biossido di titanio nanostrutturato per ossidazione anodica migliora l'efficienza fotocatalitica.
Secondo un altro aspetto, l'invenzione è relativa alla riattivazione della superficie di biossido di titanio nanostrutturato, ottenuta ripetendo la medesima fase relativa alla formazione dello stesso biossido, ossia per ossidazione anodica e facoltativamente successivo trattamento termico.
Secondo un ulteriore aspetto, la presente invenzione concerne un metodo per la depurazione di fluidi e acque contaminati tramite l'impiego del dispositivo per la filtrazione dell'invenzione.
Il metodo per la depurazione di fluidi e acque contaminati secondo l'invenzione comprende le fasi di:
i. collocare almeno un dispositivo per la filtrazione secondo la presente invenzione lungo la direzione di flusso del fluido da decontaminare, detto dispositivo essendo orientato in modo tale che risulti obbligato il passaggio del fluido attraverso detto dispositivo;
ii. irraggiare il dispositivo con una radiazione avente intensità spettrale nel campo dal visibile all'ultravioletto;
iii. far scorrere il fluido da decontaminare attraverso il dispositivo per la filtrazione irraggiato.
La fase i. del metodo secondo l'invenzione prevede pertanto che il dispositivo sia disposto in maniera tale da assicurare il passaggio dei fluidi da trattare attraverso di esso, così da garantire sia la filtrazione che il contatto tra fluido e superficie attiva di biossido di titanio.
L'uno o più tessuti del dispositivo dell'invenzione potranno convenientemente e vantaggiosamente avere forme ed essere disposti in funzione delle caratteristiche del fluido da trattare. Qualora, infatti, si tratti di fluido contenente una elevata presenza di corpuscoli rispetto ai contaminanti in esso disciolti, può risultare conveniente una forma sostanzialmente piana dell'almeno un tessuto, ad esempio disposto sostanzialmente perpendicolarmente alla direzione di flusso, agevolando così la filtrazione meccanica; in caso di elevata presenza di contaminanti rispetto ai corpuscoli invece, potrà risultare conveniente una forma ad esempio ondulata o pieghettata dell'almeno un tessuto, ad esempio inclinati rispetto alla direzione del flusso, in modo da aumentare la superficie attiva a contatto con il fluido stesso.
La fase ii. prevede un irraggiamento con una radiazione avente intensità spettrale nel campo dal visibile all'ultravioletto, preferibilmente nell'ultravioletto. A seguito di tale irraggiamento, il rivestimento di T1O2del tessuto metallico o metallizzato è sede di reazioni di ossidoriduzione a carico delle specie chimiche presenti nel fluido a contatto con il tessuto. Il tessuto può esercitare azione catalitica ossidoriduttiva anche per polarizzazione elettrica della rete. Nella presente invenzione infatti, il tessuto di fili metallici o metallizzati può fungere da elettrodo e pertanto l'azione fotochimica può essere controllata per polarizzazione elettrica del tessuto conduttore stesso nel fluido da decontaminare.
In una forma di realizzazione dell'invenzione, qualora il tessuto sia rivestito con biossido di titanio nanostrutturato addizionato con altri materiali nanostrutturati, particolarmente con ossinitruri di titanio, la fase ii. del metodo prevede un irraggiamento con una radiazione avente intensità spettrale vantaggiosamente nel campo del visibile.
Nella fase ili., il fluido da decontaminare viene fatto scorrere attraverso il dispositivo secondo l'invenzione. Secondo una forma di realizzazione preferita del metodo della presente invenzione, i fluidi da trattare sono limpidi in modo che l'irraggiamento non subisca schermature da parte di corpuscoli in sospensione, che ne diminuiscano l'intensità riducendo l'attività fotocatalitica del tessuto rivestito con Ti02. Qualora, tuttavia, i fluidi da trattare fossero non limpidi, è possibile agevolmente e convenientemente prevedere una fase di filtrazione meccanica dei fluidi stessi prima della loro decontaminazione ad opera del tessuto rivestito secondo l'invenzione. In alternativa all'uso di un filtro meccanico tradizionale, ad integrazione di quanto descritto per la fase i. nel caso di elevata presenza di corpuscoli, la filtrazione meccanica può convenientemente essere ottenuta combinando nel dispositivo dell'invenzione due o più tessuti di tipo uguale o diverso, aventi passi diversi disposti in ordine decrescente rispetto alla direzione del flusso del fluido da decontaminare, in modo da incrementare progressivamente vantaggiosamente sia la capacità filtrante del dispositivo che la superficie attiva dello stesso a contatto con il fluido.
Secondo applicazioni alternative della presente invenzione, il tessuto metallico o metallizzato può essere utilizzato nella filtrazione di atmosfere inquinate, ad esempio, nella filtrazione di aria contaminata dalla presenza di ossidi dì azoto (NO e N02).
L'invenzione verrà ora descritta in dettaglio in riferimento ad esempi, a titolo illustrativo e non limitativo, di realizzazione del dispositivo per la filtrazione, del relativo procedimento di preparazione e del metodo per la depurazione dei fluidi contaminati che impiega detto dispositivo.
ESEMPI
Esempio 1. Preparazione di un tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato Fase I: Fornitura del tessuto intessuto di titanio del tipo unito ad aperture quadrate.
Fase II: Trattamento elettrochimico del tessuto intessuto di titanio. Il trattamento di anodizzazione del tessuto di titanio ha compreso una fase iniziale di pretrattamento del campione. Il tessuto di titanio di mesh 18 e diametro del filo di 200 micrometri, e di dimensioni 13 x 2,5 cm<2>della Fase I è stato sgrassato in acetone ed ultrasuoni per 10 minuti, disossidato in una soluzione concentrata di H2SO41 mol/1 e HF 20 % in peso per 5 secondi ed infine abbondantemente risciacquato con acqua distillata. Il campione appariva di colorazione grigia chiara. Lo stesso tessuto di titanio è stato quindi immerso per un'area di 7 x 2,5 cm<2>in 100 mi di una soluzione di H2SO41 mol/1 e HF 0,2 % in peso e l'estremità non immersa nella soluzione è stata collegata tramite un morsetto al polo positivo di un generatore elettrico. Nella stessa soluzione è stata immersa parzialmente una barra di grafite delle dimensioni di circa 10 x 3 cm<2>, la cui estremità non immersa nella soluzione è stata collegata tramite un morsetto al polo negativo dello stesso generatore elettrico. Mediante il generatore, il tessuto è stato polarizzato anodicamente a 15 V, mentre la barra di grafite fungeva da anodo. È stata registrata una corrente iniziale dì circa 120 mA, in diminuzione sino a 90 mA dopo circa 4 ore dall'inizio della prova. La reazione di anodizzazione è stata realizzata a temperatura ambiente. Il trattamento di anodizzazione elettrochimica ha avuto una durata di 20 ore e 20 minuti. Alla fine del trattamento di anodizzazione elettrochimica, si è ottenuto un rivestimento di biossido dì titanio nanostrutturato e tubolare amorfo, in percentuale almeno del 90%.
Fase III: Trattamento termico del tessuto di titanio Il campione di tessuto anodizzato come ottenuto in Fase II è stato successivamente sottoposto a trattamento termico in aria a 400°C per 3 ore. Il forno era stato preriscaldato alla temperatura di trattamento; il campione è stato quindi introdotto in esso ed, al termine delle 3 ore, il campione è stato estratto e fatto raffreddare a temperatura ambiente all'aria.
È stato ottenuto un tessuto intessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 90% è in forma di anatasio.
Esempio 2. Prova di efficacia del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti<3⁄4 nanostrutturato dell'Esempio 1 nella fotodegradazione del blu di metilene Dal campione di tessuto intessuto di titanio dell'Esempio 1, è stato ritagliato un frammento delle dimensioni di 3 x 3 cm<2>. Tale frammento è stato posizionato sul fondo di un beaker in Pirex® da 200 mi contenente 20 mi di una soluzione dì blu di metilene 5 x IO<-5>mol/1. Il frammento di tessuto si trovava così ad una distanza di circa 0,5 mm dalla interfase soluzione/aria. È stata inserita nel beaker un'ancoretta magnetica della lunghezza di 1 cm e il beaker è stato posizionato su un agitatore magnetico con il quale l'ancoretta viene fatta ruotare a circa 300 rpm. Il frammento di tessuto di titanio anodizzato è stato poi irraggiato con radiazione UV mediante l'uso di una lampada emittente radiazioni UV-A, UV-B e UV-C della potenza di 250 W alla distanza di 20 cm dal tessuto stesso. La lampada era posizionata sopra il beaker di Pirex® ad una distanza di circa 10 cm dalla soluzione di blu dì metilene. Sono stati quindi effettuati due prelievi del volume di circa 4 mi, dopo 30 minuti e dopo 60 minuti dall'inizio dell'irraggiamento, e sono stati confrontati con un campione di soluzione di blu di metilene estratto dal beaker prima dell'inizio dell'irraggiamento.
I campioni prelevati mostravano colorazione blu di intensità decrescente all'aumentare del tempo di trattamento della soluzione di blu di metilene. L'analisi della variazione di concentrazione di blu di metilene nei campioni prelevati è stata effettuata mediante spettroscopia UV.
In Figura 1 viene rappresentata la variazione del rapporto tra la concentrazione attuale del blu di metilene (C) e la concentrazione iniziale (C0)in funzione della durata del trattamento. I risultati vengono confrontati con quelli ottenuti utilizzando un frammento di tessuto di titanio non sottoposto a trattamento di anodizzazione elettrochimica. Dopo un'ora di irraggiamento, il rapporto C/Co è diminuito da 1 a 0,77 utilizzando il tessuto non anodizzato e da 1 a 0,13 utilizzando il tessuto anodizzato.
Per distinguere l'effetto della sola radiazione UV sulla fotodegradazione del blu di metilene dall'effetto del tessuto anodizzato ed irraggiato, l'esperimento di fotodegradazione è stato ripetuto in assenza di tessuto ed i risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli ottenuti in presenza del tessuto anodizzato. Come riportato in Figura 2, la sola radiazione UV induce una diminuzione di C/Co da 1 a 0,77, mentre la presenza del tessuto anodizzato produce una diminuzione di C/Co, a 0,13. Ne consegue che la degradazione di blu di metilene rilevata nell'Esempio 1 sia imputabile all'azione degradativa della radiazione UV e non alla presenza di un tessuto di titanio non anodizzato.
Esempio 3. Valutazione del tempo dì vita del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di T1O2nanostrutturato dell'Esempio 1
Per valutare il tempo di vita del tessuto, è stata ripetuta la prova di fotodegradazione per 4 volte (espi, esp2, esp3, esp4 della durata complessiva di 4 ore) utilizzando ripetutamente lo stesso frammento di tessuto e ripristinando la soluzione di blu di metilene 5 x IO<’5>mol/1 senza lavare il frammento di tessuto tra una prova e la successiva. I risultati ottenuti sono mostrati in Figura 3. Nonostante la dispersione dei dati relativi alle 4 prove, probabilmente imputabile ad errori sperimentali non sistematici nella procedura di campionamento ed analisi, l'utilizzo ripetuto dello stesso frammento di tessuto per la degradazione di soluzioni del volume di 500 mi di blu di metilene della concentrazione di 5 x 10-5 mol/1 non causa una diminuzione dell'attività fotocatalitica del tessuto stesso. In altri termini, lo stesso frammento di tessuto risulta ancora attivo e non meno efficiente dopo 4 ore di utilizzo. La dispersione dei punti è legata all'incertezza sperimentale.
Esempio 4. Preparazione di un tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato e prova di efficacia del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di TiC1⁄2 nanostrutturato nella fotodegradazione del blu di metilene.
Fase I: Anodizzazione del tessuto intessuto di titanio e seguente trattamento termico
Un tessuto intessuto di titanio, del tipo tessuto unito, delle dimensioni di 53,25 cm<2>(35,5 cm x 1,5 cm) è stato anodizzato impostando una tensione di 20 V in una soluzione di acido solforico 1 mol/1 e acido fluoridrico 0,2 % per 20 ore a temperatura ambiente, utilizzando come catodo una lastra di grafite di dimensioni analoghe.
Successivamente al trattamento elettrochimico, il tessuto intessuto è stato sottoposto a trattamento termico a 400°C per 3 ore.
È stato ottenuto un tessuto intessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 75% è in forma di anatasio.
Fase II: Fotodegradazione del blu di metilene
È stato fornito un fotoreattore costituito da 4 lampade di Wood (luce nera), con emissione spettrale tra 350 e 400 nm circa, della potenza di 8 W, montate su un supporto verticale a sezione circolare realizzato in alluminio elettrolucidato. In tal modo, la radiazione emessa dalle lampade viene riflessa all'interno del tubo in alluminio. Al centro di tale fotoreattore è stata inserita una provetta in vetro Pirex®, ove è stata fatta circolare una soluzione di blu di metilene (inizialmente 6,25 x 10<‘5>mol/1) del volume di 500 mi precedentemente preparata. La soluzione è stata fatta fluire a velocità costante tramite l'utilizzo di una pompa peristaltica a portata regolabile. Nel presente esempio, la portata della pompa era di 1,25 ml/s. È stata successivamente inserita nella provetta la rete di titanio anodizzata e trattata termicamente come descritto nella Fase I.
Nel corso della prova, sono stati effettuati prelievi di soluzione del volume di circa 5 mi a tempi controllati. La durata totale dell'esperimento è stata di 74 ore. I campioni prelevati nel corso della prova sono stati analizzati tramite spettroscopia UV, che ha permesso, previa taratura, una determinazione quantitativa della concentrazione attuale di blu di metilene. In Figura 4, è riportata la concentrazione relativa di blu di metilene espressa come rapporto C/Co, ove C è la concentrazione al momento t e C0è la concentrazione iniziale, in funzione della durata del trattamento. Dopo circa 10 ore di trattamento si è osservato un decremento del 50% della concentrazione di blu di metilene rispetto a quella iniziale. Il rapporto C/C0manifestava un decremento esponenziale in funzione della durata del trattamento.
Esempio 5, Valutazione del tempo di vita del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato dell'Esempio 4
È stato utilizzato lo stesso tessuto intessuto dell'Esempio 4 , non sottoposto ad alcun trattamento di pulizia e rimozione dei contaminanti in modo da poter verificare l'efficacia dello stesso tessuto per lunga esposizione alle sostanze da degradare. Una soluzione di blu di metilene (Co = 6,25 x IO<”5>mol/1) del volume di 500 mi è stata fatta fluire all'interno della cella di fotodegradazione decritta in Esempio 4 .
La durata totale del trattamento era di 72 ore. Come negli Esempi precedenti, sono stati fatti prelievi di soluzione trattata a tempi predefiniti, i quali sono stati e vengono analizzati mediante spettroscopia UV. I risultati sono stati riportati in un grafico in termini di C/Co in funzione della durata del trattamento e confrontati con quelli ottenuti nell'Esempio 4. Da tale grafico, rappresentato in Figura 5, si è osservato che l'utilizzo del tessuto intessuto non pulito non implica una diminuzione della sua funzionalità. Infatti, le curve della concentrazione relativa di blu dì metilene in funzione della durata del trattamento relative alla prova dell'Esempio 4 e alla prova in esame non mostrano sostanziali differenze.
Esempio 6. Preparazione di un tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato e prova di efficacia del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato nella fotodegradazione del blu di metilene al variare dell'area superficiale del tessuto.
Fase I: Anodizzazione del tessuto intessuto di titanio e seguente trattamento termico
Un tessuto intessuto di titanio delle dimensioni di 63,9 cm<2>(35,5 cm x 1,8 cm) è stato anodizzato impostando una tensione di 25 V in una soluzione di acido solforico 1 mol/1 e acido fluoridrico 0,2 % in peso per 20 ore a temperatura ambiente, utilizzando come catodo un frammento di grafite di dimensioni analoghe.
Successivamente, il tessuto intessuto è stato sottoposto a trattamento termico a 400 °C per 3 ore.
È stato ottenuto un tessuto intessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 85% è in forma di anatasio.
Fase II: Fotodegradazione del blu di metilene
La prova è stata condotta come nell'Esempio 4, con la sola differenza di utilizzare contemporaneamente due tessuti intessuti di titanio anodizzati e trattati termicamente: il tessuto intessuto di titanio dell'Esempio 4 e il tessuto intessuto di titanio preparato nella Fase I del presente Esempio 6. Essi sono stati inseriti insieme nella provetta al centro della struttura che sorregge le lampade UV.
La durata totale del trattamento era 27 ore. I risultati sono mostrati in Figura 6, la quale riporta il confronto tra il tessuto intessuto dell'Esempio 4 {-·-) ed i tessuti intessuti dell'Esempio 4 e dell'Esempio 6 insieme (-*■-) . Si è osservato che la concomitante presenza di due tessuti intessuti secondo l'invenzione incrementa significativamente il processo di fotodegradazione del blu di metilene, grazie alla maggiore superficie attiva di biossido di titanio nanostrutturato a contatto con la soluzione rispetto a quella del singolo tessuto dell'Esempio 4. In particolare, sì è osservato che aumentando la superficie di tessuto a contatto con la soluzione di blu di metilene da 53,25 era<2>a 117,15 erri<2>il tempo di irraggiamento necessario per fotodegradare il 50% del blu di metilene inizialmente presente è diminuito da 10 e 8 ore. ;Esempio 7. Prova di efficacia del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato dell'Esempio 6 nella fotodegradazione del blu di metilene al variare dello spettro di emissione della sorgente UV Si utilizza un sistema a lampada singola, alternandovi due diverse sorgenti al fine di rilevare l'effetto dell'emissione della sorgente UV sull'efficacia del processo di fotodegradazione del blu di metilene. In entrambi i casi si tratta una soluzione appena preparata di 500 mi di blu di metilene 6,25 x IO<-5>mol/1. ;Fase I: è stata utilizzata una lampada di Wood (luce nera) con emissione spettrale tra 350 e 400 nm circa, della potenza di 8 W, ed il tessuto intessuto dell'Esempio 6. L'esperimento ha la durata di 25,5 ore. ;Fase II: è stata utilizzata una sorgente germicida con emissione spettrale tra 250 e 260 nm, della lunghezza 37,8 cm, di diametro di 2,6 cm e con potenza irradiata nell'UV di 4,6 W, e la rete di titanio preparata nel corso dell'Esempio 6. L'esperimento ha la durata di 23 ore. ;In Figura 7 si riporta la variazione della concentrazione relativa di blu di metilene C/C0in funzione del tempo di irraggiamento utilizzando il tessuto intessuto dell'Esempio 6 ed alternativamente la sorgente di Wood (-<A>-) oppure la sorgente germicida (-■-}. Il tempo di irraggiamento necessario per ridurre del 50% la quantità i blu di metilene iniziale è stato di 16 ore utilizzando la sorgente di Wood e di 3 ore utilizzando la sorgente germicida. ;Esempio 8. Prova di efficacia del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di TiOznanostrutturato nella fotodegradazione del blu di metilene, confronto con l'uso della sola sorgente UV germicida ;Questo esperimento mira ad osservare l'effetto della sola sorgente germicida in assenza del tessuto intessuto di titanio, sulla fotodegradazione di 500 mi di una soluzione di blu di metilene 6,25 x IO<-5>mol/1. L'esperimento ha la durata di 24 ore. ;Come mostrato in Figura 8, ove sono confrontati i risultati pertinenti all'Esempio 7 (-■-} con quelli del presente Esempio (-<A>~), l'esposizione della soluzione di blu di metilene alla sola sorgente germicida non induce una significativa degradazione del composto in esame nel tempi considerati. ;Esempio 9. Valutazione dell'efficacia del tessuto intessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02nanostrutturato dell'Esempio 6 nella fotodegradazione del blu di metilene al variare della concentrazione di blu di metilene ;L'esperimento è del tutto analogo a quello descritto nell'Esempio 7. L'unica differenza consiste nella diminuzione della concentrazione del blu di metilene da 6,25 x IO<’5>mol/1 a 6,25 x IO<-6>mol/1. Il campionamento viene realizzato in modo frequente nell'arco della prima ora dall'inizio del trattamento. L'esperimento ha la durata dì 180 minuti. ;I risultati ottenuti sono mostrati in Figura 9 {-■-}, ove sono confrontati con quelli relativi all'Esempio 7 (-*-). Utilizzando una concentrazione iniziale di blu di metilene 10 volte inferiore a quella dell'Esempio 7, si è osservato una diminuzione del tempo di irraggiamento necessario a diminuire del 50% la concentrazione di blu di metilene iniziale da 3 ore a 39 minuti.
Esempio 10. Modificazione del biossido di titanio per aggiunta di nanoparticelle di metalli nobili
Un campione di tessuto metallico, ottenuto intrecciando fili di titanio di 0,2 micrometri di diametro in modo da realizzare un tessuti di tipo unito, è stato anodizzato impostando una tensione di 22 V in soluzione di acido fluoridrico 0,2 % in peso e acido solforico 1 mol/1 a 25°C per 20 ore. Il tessuto metallico anodizzato è stato successivamente trattato termicamente in aria a 380°C per 3 ore.
È stato ottenuto un tessuto iniessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 90% è in forma di anatasio.
Il tessuto è stato immerso in una soluzione di acido cloroaurico (0,01 mol/1) e illuminato con sorgente UV (lampada dì Wood). L'immersione è durata qualche minuto.
Il tessuto rivestito e trattato in soluzione di acido cloroaurico e sorgente UV è stato utilizzato per prove di fotodegradazione di inquinanti.
Esempio 11. Modificazione del biossido di titanio per aggiunta di nanotubi di carbonio
Un campione di tessuto di titanio è stato anodizzato impostando una tensione di 25 V secondo le modalità descritte nei precedenti esempi, in modo da avere la superficie ricoperta da biossido di titanio nanotubolare con almeno il 85% di anatasio. Tale tessuto rivestito è stato usato come substrato di crescita di nanotubi di carbonio. A questo scopo si è utilizzata una miscela H2-C2H2per la crescita dei nanotubi di carbonio. La crescita di nanotubi di carbonio è stata effettuata con tecnica di deposizione CVD. Le temperature di crescita sulla superficie catalizzata erano inferiori a 550°C. Il tempo di crescita a quella temperatura è stato di poche decine di minuti.
Esempio 12. Utilizzo da elettrodo del tessuto rivestito .
Un campione di tessuto di lega di titanio (TÌ6A14V) è stato anodizzato impostando una tensione di 20 V secondo le modalità descritte nei precedenti esempi, in modo da avere la superficie rivestita con biossido di titanio. Il tessuto è stato sottoposto a trattamento termico a 380°C in aria per 3 ore.
È stato ottenuto un tessuto intessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 70% è in forma di anatasio.
Tale tessuto rivestito è stato immerso in una soluzione di blu di metilene (Co = IO<-6>mol/1). Nella soluzione è stato immerso anche un tessuto di titanio non rivestito. I due tessuti sono stati collegati ai poli opposti di un generatore di corrente ad intensità regolabile. Allo stesso tempo, il tessuto rivestito con biossido di titanio è stato illuminato con sorgente UV (luce di Wood).
Esempio 13. Impiego del sistema filtrante per la degradazione degli inquinanti presenti in atmosfera.
Un campione 2 x 2 cm<2>di tessuto intessuto di titanio è sfato anodizzato impostando una tensione di 28 V secondo le modalità descritte nei precedenti esempi, in modo da avere la superficie rivestita con biossido di titanio. Il tessuto intessuto è stato sottoposto a trattamento termico a 380°C in aria per 3 ore.
È stato ottenuto un tessuto intessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 80% è in forma di anatasio.
Tale tessuto rivestito è stato inserito in un matraccio di Erlenmeyer. Nel matraccio sono stati posti 0,4 mi di diclorometano ed un indicatore di pH (cartina tornasole) . Il matraccio è stato tappato ed illuminato con sorgente UV (lampada Wood). Sotto illuminazione UV si è osservata una variazione del colore della cartina tornasole, che ha indicata la avvenuta conversione del diclorometano in presenza di Ti02e radiazione UV.
Esempio 14. Prova di efficacia del tessuto metallico parzialmente rivestito di Ti02 nanostrutturato di tipo anatasio nella fotodegradazione del blu di metilene
Un campione 3 x 3 cm<2>di tessuto di titanio è stato sottoposto ad anodizzazione in soluzione di acido solforico 1 mol/1 e 0,15% in peso di acido fluoridrico, a temperatura ambiente, a 24 V per 22 ore. Il tessuto anodizzato è stato sottoposto ad un trattamento termico in aria per 2 ore a 200°C,
È stato ottenuto un tessuto intessuto rivestito di biossido di titanio nanostrutturato e tubolare di cui almeno il 15% è in forma di anatasio.
Il campione tessuto è stato posizionato sul fondo di un beaker in Pirex© da 200 mi contenente 20 mi di una soluzione di blu di metilene 5 x 10<‘5>mol/1, nelle stesse condizioni sperimentali di irraggiamento dell'Esempio 2. Dopo un'ora di irraggiamento con radiazione CJV, il rapporto C/C0(concentrazione attuale del blu di metilene rispetto alla concentrazione iniziale) è diminuito da 1 a 0,70, risultato da confrontarsi con i valori dell'Esempio 2 sia relativi al dispositivo secondo l'invenzione, che passa da un rapporto C/Co da 1 a 0,13, che relativi al dispositivo non anodizzato, che passa da 1 a 0,77. Ciò consente di osservare che per valori di poco superiori ad un contenuto di anatasio del 10%, il dispositivo secondo la presente invenzione abbatte i contaminanti in quantità superiore al dispositivo non anodizzato, benché inferiore alla forma di realizzazione preferita dell'invenzione.
Dagli esempi sopra riportati e dalle annesse figure, sono evidenti i sorprendenti risultati conseguiti dal dispositivo secondo l'invenzione, in cui la scelta di tessuti intessuti metallici è estremamente vantaggiosa in termini di area di contatto tra il fluido da trattare ed il materiale attivo. Infatti, un tessuto intessuto metallico rivestito con biossido di titanio nanostrutturato, tal quale o modificato per additivazione di altri ossidi e/o di altri elementi, ad esempio metallici, è risultato essere un dispositivo per la filtrazione molto efficace.
Claims (28)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la filtrazione comprendente almeno un tessuto metallico o metallizzato almeno parzialmente rivestito da biossido di titanio nanostrutturato, in cui almeno 10% di detto biossido di titanio nanostrutturato è anatasio.
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il tessuto metallizzato è di un materiale scelto dal gruppo consistente in acciaio, acciaio al carbonio, ferro zincato, lega di alluminio, ottone, bronzo o fibra di vetro, ed ha un rivestimento metallico.
- 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il tessuto metallico o metallizzato è un tessuto intessuto.
- 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui il tessuto intessuto è scelto dal gruppo consistente in tessuto intessuto unito, tessuto intessuto spigato, tessuto intessuto reps, tessuto intessuto reps inverso, tessuto intessuto Touraille e tessuto intessuto Touraille inverso.
- 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui il biossido di titanio nanostrutturato è almeno 50% anatasio.
- 6. Dispositivo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, in cui il biossido di titanio nanostrutturato è almeno 90% anatasio.
- 7. Dispositivo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui il biossido di titanio nanostrutturato è essenzialmente anatasio.
- 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui il biossido di titanio nanostrutturato è in forma tubolare.
- 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui il biossido di titanio è addizionato di almeno un materiale nanostrutturato.
- 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui il materiale nanostrutturato è scelto dal gruppo consistente in ossidi di titanio, carburi di titanio, nitruri di titanio, ossinitruri di titanio, metalli di transizione e tubuli di carbonio.
- 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui i materiali nanostrutturati sono ossinitruri di titanio.
- 12. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-11, in cui il tessuto metallico o metallizzato ha forma piana, cilindrica, ondulata o pieghettata .
- 13. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12, comprendente almeno due tessuti metallici o metallizzati con passi uguali o diversi.
- 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, in cui detti almeno due tessuti metallici o metallizzati sono in serie lungo la direzione di filtrazione del dispositivo, rispetto alla quale i passi degli almeno due tessuti metallici o metallizzati sono in ordine decrescente.
- 15. Procedimento per la produzione del dispositivo secondo una qualsiasi della rivendicazioni 1-14, comprendente le fasi di: a) fornire almeno un tessuto metallico o metallizzato; b) formare biossido di titanio nanostrutturato sul tessuto metallico o metallizzato della fase a), tale che almeno 10% di detto biossido di titanio nanostrutturato è anatasio.
- 16. Procedimento secondo la rivendicazione 15, in cui la fase b) comprende un primo trattamento di anodizzazione del tessuto della fase a) per applicazione di una tensione compresa tra 1 e 50 V per un tempo da circa 10 minuti a circa 10 ore ed utilizzando una soluzione elettrolitica a temperatura compresa tra 5 e 80°C; e un successivo trattamento di conversione del biossido di titanio nanostrutturato così ottenuto in biossido di titanio nanostrutturato con almeno 10% di anatasio.
- 17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, in cui la tensione applicata è tra 1 e 30 V.
- 18. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 15-17, in cui la soluzione elettrolitica del trattamento per anodizzazione è una soluzione acquosa di acido solforico e acido fluoridrico o una soluzione acquosa di solfato di sodio e fluoruro di sodio.
- 19. Procedimento secondo la rivendicazione 19, in cui la soluzione acquosa comprende da 0,1 a 1,5 mol/1 di acido solforico o di solfato di sodio e da 0,01 a 2% in peso di acido fluoridrico o di fluoruro di sodio.
- 20. Procedimento secondo la rivendicazione 19, in cui la soluzione elettrolitica del trattamento per anodizzazione è una soluzione acquosa a temperatura ambiente che comprende 1 mol/1 di acido solforico o di solfato di sodio e 0,15 % in peso di acido fluoridrico o di fluoruro di sodio e la tensione applicata è circa 20 V.
- 21. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 15-20, in cui il trattamento di conversione del biossido di titanio nanostrutturato comprende un trattamento termico a temperature comprese tra 200 e 600 °C, per un tempo compreso tra circa 10 minuti e circa 10 ore.
- 22. Procedimento secondo la rivendicazione 21, in cui il trattamento termico è condotto ad una temperatura di circa 400 °C per circa 3 ore.
- 23. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 15-22, ulteriormente comprendente una fase di aggiunta di materiali nanostrutturati al biossido di titanio nanostrutturato.
- 24. Procedimento secondo la rivendicazione 23, in cui i materiali nanostrutturati sono addizionati mediante tecniche di deposizione fisica da fase vapore o di deposizione chimica.
- 25. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 15-24, ulteriormente comprendente una fase di riattivazione del biossido di titanio nanostrutturato.
- 26. Procedimento secondo la rivendicazione 25, in cui la fase di riattivazione comprende il replicare la fase b).
- 27. Metodo per degradare e decomporre inquinanti inorganici e organici e microrganismi in fluidi e acque contaminati comprendente le fasi di: i. collocare almeno un dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-14 lungo la direzione di flusso del fluido da decontaminare, detto dispositivo essendo orientato in modo tale che sia obbligato il passaggio del fluido attraverso detto dispositivo; ii. irraggiare il dispositivo con una radiazione avente intensità spettrale nel campo dal visibile all'ultravioletto; Ili. far scorrere il fluido da decontaminare attraverso detto dispositivo irraggiato.
- 28. Metodo secondo la rivendicazione 27, ulteriormente comprendente la fase di: iv. collocare un filtro meccanico lungo la direzione di flusso del fluido da decontaminare, detto filtro meccanico essendo orientato in modo tale che sia obbligato il passaggio del fluido attraverso detto filtro, ed essendo a monte del dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-14, essendo detta fase iv da effettuarsi prima della fase ii.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT001230A ITMI20061230A1 (it) | 2006-06-26 | 2006-06-26 | Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato |
| EP07805657A EP2035111A2 (en) | 2006-06-26 | 2007-06-22 | Metal or metalized fabrics coated with nanostructured titanium dioxide |
| PCT/IT2007/000445 WO2008001405A2 (en) | 2006-06-26 | 2007-06-22 | Metal or metalized fabrics coated with nanostructured titanium dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT001230A ITMI20061230A1 (it) | 2006-06-26 | 2006-06-26 | Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITMI20061230A1 true ITMI20061230A1 (it) | 2007-12-27 |
Family
ID=38704679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT001230A ITMI20061230A1 (it) | 2006-06-26 | 2006-06-26 | Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2035111A2 (it) |
| IT (1) | ITMI20061230A1 (it) |
| WO (1) | WO2008001405A2 (it) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4147775A4 (en) * | 2020-05-08 | 2024-06-05 | Elena Omelchenko | METHOD FOR PRODUCING A CATALYST FOR ENVIRONMENTAL PURIFICATION BY NON-SELECTIVE REDUCTIVE HETEROGENEOUS ELECTROCATALYSIS |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011000857A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Basf Se | CO-KATALYSATOREN IN TiO2-FILMEN |
| EP2448673A1 (de) * | 2009-07-01 | 2012-05-09 | Basf Se | Verfahren zur herstellung eines photokatalysators |
| CN106995225B (zh) * | 2017-04-13 | 2020-01-24 | 江苏大学 | 一种快速去除芳香族n-烷基染料的方法 |
| CA3033255A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-04 | Rodney HERRING | Photoreactor and formulations for environmental remediation and methods of use thereof |
| IT201900021999A1 (it) * | 2019-11-22 | 2021-05-22 | Soliani Emc S R L | Dispositivo di filtrazione dell’aria |
| FR3106062A1 (fr) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | Centre National De La Recherche Scientifique | Systeme et procede de traitement de microorganismes |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1434737A4 (en) * | 2001-04-12 | 2004-11-03 | Titan Technologies | APPARATUS AND METHOD FOR PHOTOCATALYTIC PURIFICATION AND DISINFECTION OF WATER AND ULTRAPURE WATER |
| US20050103639A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-05-19 | Fu-Hsing Lu | Titanium dioxide film synthesizing method and the product thereof |
| US7011737B2 (en) * | 2004-04-02 | 2006-03-14 | The Penn State Research Foundation | Titania nanotube arrays for use as sensors and method of producing |
-
2006
- 2006-06-26 IT IT001230A patent/ITMI20061230A1/it unknown
-
2007
- 2007-06-22 EP EP07805657A patent/EP2035111A2/en not_active Withdrawn
- 2007-06-22 WO PCT/IT2007/000445 patent/WO2008001405A2/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4147775A4 (en) * | 2020-05-08 | 2024-06-05 | Elena Omelchenko | METHOD FOR PRODUCING A CATALYST FOR ENVIRONMENTAL PURIFICATION BY NON-SELECTIVE REDUCTIVE HETEROGENEOUS ELECTROCATALYSIS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2035111A2 (en) | 2009-03-18 |
| WO2008001405A2 (en) | 2008-01-03 |
| WO2008001405A3 (en) | 2008-03-20 |
| WO2008001405A8 (en) | 2008-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Reda et al. | Photocatalytic activity of nitrogen and copper doped TiO2 nanoparticles prepared by microwave-assisted sol-gel process | |
| Smith et al. | Investigation of physicochemical parameters that influence photocatalytic degradation of methyl orange over TiO2 nanotubes | |
| Srikanth et al. | Recent advancements in supporting materials for immobilised photocatalytic applications in waste water treatment | |
| Yu et al. | Fabrication of Ag@ AgCl/ZnO submicron wire film catalyst on glass substrate with excellent visible light photocatalytic activity and reusability | |
| Cheng et al. | Construction of TiO2 nano-tubes arrays coupled with Ag2S nano-crystallites photoelectrode and its enhanced visible light photocatalytic performance and mechanism | |
| Cheng et al. | A facile and novel strategy to synthesize reduced TiO2 nanotubes photoelectrode for photoelectrocatalytic degradation of diclofenac | |
| US9827517B2 (en) | Electrochemical carbon nanotube filter and method | |
| Cardoso et al. | Highly ordered TiO2 nanotube arrays and photoelectrocatalytic oxidation of aromatic amine | |
| Liu et al. | Efficient photocatalytic degradation of gaseous acetaldehyde by highly ordered TiO2 nanotube arrays | |
| Wu et al. | Low-temperature growth of a nitrogen-doped titania nanoflower film and its ability to assist photodegradation of rhodamine B in water | |
| Motola et al. | Enhanced photocatalytic activity of hydrogenated and vanadium doped TiO2 nanotube arrays grown by anodization of sputtered Ti layers | |
| ITMI20061230A1 (it) | Tessuti metallici o metallizzati rivestiti con biossido di titanio nanostrutturato | |
| US20120211367A1 (en) | Electrochemical carbon nanotube filter and method | |
| Liu et al. | Synthesis of mesoporous BiPO4 nanofibers by electrospinning with enhanced photocatalytic performances | |
| Fornari et al. | Photocatalytic reforming of aqueous formaldehyde with hydrogen generation over TiO2 nanotubes loaded with Pt or Au nanoparticles | |
| Ng et al. | Construction of self‐organized free‐standing TiO2 nanotube arrays for effective disinfection of drinking water | |
| Behpour et al. | Considering photocatalytic activity of N/F/S-doped TiO2 thin films in degradation of textile waste under visible and sunlight irradiation | |
| Khedr et al. | The synergistic effect of anatase and brookite for photocatalytic generation of hydrogen and diclofenac degradation | |
| Choi et al. | Fabrication and photocatalytic activity of a novel nanostructured TiO2 metal membrane | |
| Salami et al. | UV and visible photodecomposition of organic pollutants over micro arc oxidized Ag-activated TiO2 nanocrystalline layers | |
| Spanu et al. | Photocatalytic reduction and scavenging of Hg (II) over templated-dewetted Au on TiO 2 nanotubes | |
| Liu et al. | Highly porous N-doped TiO 2 hollow fibers with internal three-dimensional interconnected nanotubes for photocatalytic hydrogen production | |
| BR112021009630A2 (pt) | dispositivo para purificar um fluido, em particular, água residual | |
| Zafar et al. | Optimization of hydrothermal synthesis of Fe–TiO2 nanotube arrays for enhancement in visible light using an experimental design methodology | |
| Goutham et al. | Supporting materials for immobilisation of nano-photocatalysts |