RU2559506C1 - Method of production of photocatalytic sorbing fabric material - Google Patents

Method of production of photocatalytic sorbing fabric material Download PDF

Info

Publication number
RU2559506C1
RU2559506C1 RU2014123605/05A RU2014123605A RU2559506C1 RU 2559506 C1 RU2559506 C1 RU 2559506C1 RU 2014123605/05 A RU2014123605/05 A RU 2014123605/05A RU 2014123605 A RU2014123605 A RU 2014123605A RU 2559506 C1 RU2559506 C1 RU 2559506C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium dioxide
fabric
photocatalytic
photocatalyst
sio
Prior art date
Application number
RU2014123605/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Николаевич Пармон
Денис Владимирович Козлов
Дмитрий Сергеевич Селищев
Павел Анатольевич Колинько
Евгений Николаевич Грибов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Микрозарядные устройства" (ООО "МЗУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Микрозарядные устройства" (ООО "МЗУ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Микрозарядные устройства" (ООО "МЗУ")
Priority to RU2014123605/05A priority Critical patent/RU2559506C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2559506C1 publication Critical patent/RU2559506C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: textiles, paper.
SUBSTANCE: invention relates to the field of production of self-cleaning fabric material having the photocatalytic activity under the action of ultraviolet and visible radiation and intended for the photocatalytic destruction of hazardous organic and inorganic substances and macromolecules. The method of production of the material comprises impregnating of the washed and dried fabric base with aqueous sol of silicon dioxide, air drying, washing with distilled water and redrying. Then the fabric impregnation is carried out with the coated silicon dioxide of titanyl sulphate solution and the immersion is carried out into the aqueous suspension of the photocatalyst based on nanocrystalline titanium dioxide with ultrasound treatment. The resulting material is air dried, washed with water and finally dried.
EFFECT: invention provides obtaining the material effective for adsorption cleaning of gas and water environments polluted by organic and inorganic substances, followed by self-cleaning by photocatalytic degradation.
10 cl, 1 dwg, 3 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к области разработки способа получения самоочищающегося тканевого материала, обладающего фотокаталитической активностью под действием ультрафиолетового или видимого излучения и предназначенного для фотокаталитической деструкции опасных органических и неорганических веществ и макромолекул.The invention relates to the field of development of a method for producing self-cleaning tissue material having photocatalytic activity under the influence of ultraviolet or visible radiation and intended for photocatalytic destruction of hazardous organic and inorganic substances and macromolecules.

Известно, что для очистки воды и воздуха помещений преимущественно используют методы, основанные на явлениях сорбции и концентрирования на поверхности или в объеме веществ, называющихся сорбентами. При этом во многих случаях аккумулирование загрязнителя на сорбенте происходит без изменения его химической структуры. Поэтому со временем эффективность сорбционной очистки падает, требуется регенерация сорбента и остается проблема дальнейшей утилизации накопленных в результате очистки загрязнителей.It is known that for the purification of water and indoor air, methods based on the phenomena of sorption and concentration on the surface or in the bulk of substances called sorbents are mainly used. Moreover, in many cases, the accumulation of the pollutant on the sorbent occurs without changing its chemical structure. Therefore, over time, the efficiency of sorption treatment decreases, the regeneration of the sorbent is required, and the problem of further disposal of the pollutants accumulated as a result of treatment remains.

С другой стороны известно, что диоксид титана, преимущественно в анатазной модификации, при облучении ультрафиолетовым светом обладает высокой окислительной активностью и способен окислять большинство адсорбированных на его поверхности соединений, включая летучие органические и неорганические соединения. В связи с этим фотокаталитические технологии, основанные на применении в качестве фотокатализатора - диоксида титана, являются перспективным методом очистки, так как в большинстве случаев обеспечивают полное окисление загрязнителей до углекислого газа, воды и минеральных кислот.On the other hand, it is known that titanium dioxide, mainly in anatase modification, when irradiated with ultraviolet light, has a high oxidative activity and is able to oxidize most compounds adsorbed on its surface, including volatile organic and inorganic compounds. In this regard, photocatalytic technologies based on the use of titanium dioxide as a photocatalyst are a promising purification method, since in most cases they provide complete oxidation of pollutants to carbon dioxide, water and mineral acids.

Разработка способа получения высокоактивных фотокатализаторов с большой удельной поверхностью являлась предметом ряда изобретений. Способы получения можно разделить на две большие группы: золь-гель метод и сульфатный метод.The development of a method for producing highly active photocatalysts with a large specific surface area was the subject of a number of inventions. The preparation methods can be divided into two large groups: the sol-gel method and the sulfate method.

Известен способ получения диоксида титана (US 5718878, C01B 37/00, 17.02.1998) золь-гель методом из алкоксида титана в водно-органическом растворе с использованием стабилизирующего агента такого, как алкиламин с числом атомов углерода в алкильной группе от 6 до 18. Указанный способ позволяет получать диоксид титана с площадью поверхности более 300 м2/г и размером пор не более 100 Å, который обладает фотокаталической активностью.A known method of producing titanium dioxide (US 5718878, C01B 37/00, 02.17.1998) by sol-gel method from titanium alkoxide in an aqueous-organic solution using a stabilizing agent such as alkylamine with the number of carbon atoms in the alkyl group from 6 to 18. The specified method allows to obtain titanium dioxide with a surface area of more than 300 m 2 / g and a pore size of not more than 100 Å, which has photocatalytic activity.

Известен способ получения фотокатализатора на основе диоксида титана анатазной модификации (RU 2494045, C01G 23/053, 27.09.2013) путем приготовления водного раствора сульфата титанила и серной кислоты и его последующего гидролиза в гидротермальных условиях с одновременной обработкой раствора микроволновым излучением. Указанный способ позволяет получать фотокатализатор с высоким выходом и удельной поверхностью более 300 м2/г, который обладает высокой фотокаталитической активностью.A known method for producing a photocatalyst based on anatase titanium dioxide (RU 2494045, C01G 23/053, 09/27/2013) by preparing an aqueous solution of titanyl sulfate and sulfuric acid and its subsequent hydrolysis in hydrothermal conditions with simultaneous treatment of the solution with microwave radiation. The specified method allows to obtain a photocatalyst with a high yield and a specific surface area of more than 300 m 2 / g, which has a high photocatalytic activity.

Также известно, что нанесение благородных металлов, таких как серебро, золото, платина и палладий, на диоксид титана позволяет проводить фотокаталитическое окисление не только под действием ультрафиолетового излучения, но и под видимым светом. Например, в работе (Á. Veres, Т. Rica, L. Janovák, M. Dömök, N. Buzás, V. Zöllmer, T. Seemann, A. Richardt, I. Dékány, Silver and gold modified plasmonic TiO2 hybrid films for photocatalytic decomposition of ethanol under visible light, Catalysis Today, 181 (2012) 156-162) наносили частицы золота или серебра на поверхность диоксида титана TiO2 Degusssa P25 методом фотовосстановления из соответствующих предшественников до достижения их содержания 0,5 мас.%. Было показано, что нанесение металлов значительно увеличивает скорость окисления паров этанола под действием видимого света с длиной волны больше 435 нм по сравнению с немодифицированным диоксидом титана.It is also known that the deposition of noble metals such as silver, gold, platinum and palladium on titanium dioxide allows photocatalytic oxidation to be carried out not only under the influence of ultraviolet radiation, but also under visible light. For example, in (Á. Veres, T. Rica, L. Janovák, M. Dömök, N. Buzás, V. Zöllmer, T. Seemann, A. Richardt, I. Dékány, Silver and gold modified plasmonic TiO 2 hybrid films for photocatalytic decomposition of ethanol under visible light, Catalysis Today, 181 (2012) 156-162), particles of gold or silver were applied to the surface of titanium dioxide TiO 2 Degusssa P25 by photoreduction from their respective precursors to achieve their content of 0.5 wt.%. It was shown that the deposition of metals significantly increases the rate of oxidation of ethanol vapor under the action of visible light with a wavelength of more than 435 nm compared with unmodified titanium dioxide.

Дополнительным преимуществом фотокатализаторов на основе диоксида титана с нанесенной платиной является то, что в отличие от немодифицированного TiO2 они способны с достаточно высокой скоростью окислять угарный газ до CO2. Например, в работе (Sangman Hwang, Myung Churl Lee, Wonyong Choi, Highly enhanced photocatalytic oxidation of CO on titania deposited with Pt nanoparticles: kinetics and mechanism, Applied Catalysis B: Environmental, 46 (2003) 49-63) проводили нанесение платины на поверхность трех образцов диоксида титана с различной удельной поверхностью методом фотовосстановления из платинохлористоводородной кислоты. На платинированных фотокатализаторах окисление 30 млн. д. CO происходило за 4-6 минут освещения ультрафиолетовым излучением, в то время как на немодифицированном диоксиде титана скорость окисления CO была незначительной.An additional advantage of platinum supported titanium dioxide photocatalysts is that, unlike unmodified TiO 2, they are capable of oxidizing carbon monoxide to CO 2 at a fairly high rate. For example, in (Sangman Hwang, Myung Churl Lee, Wonyong Choi, Highly enhanced photocatalytic oxidation of CO on titania deposited with Pt nanoparticles: kinetics and mechanism, Applied Catalysis B: Environmental, 46 (2003) 49-63), platinum was deposited on the surface of three samples of titanium dioxide with a different specific surface by the method of photoreduction from platinum hydrochloric acid. On platinized photocatalysts, oxidation of 30 ppm CO occurred in 4-6 minutes of exposure to ultraviolet radiation, while on unmodified titanium dioxide, the oxidation rate of CO was negligible.

Главным недостатком перечисленных выше способов является то, что получаемые фотокатализаторы представлены в виде мелкодисперсных порошков. В этом случае серьезной проблемой является необходимость отделения фотокатализатора от очищаемой водной или воздушной среды после проведения процесса, что значительно увеличивает затраты энергоресурсов и стоимость процесса. Поэтому для практического применения в системах очистки воды и воздуха и для создания фотокаталитически активных материалов необходимо закрепление фотокатализатора на каком-либо носителе. Носитель должен обеспечивать высокую адгезию фотокатализатора, обладать большой удельной площадью поверхности, доступностью этой поверхности для освещения с помощью УФ-ламп, достаточной механической прочностью и химической стабильностью.The main disadvantage of the above methods is that the resulting photocatalysts are presented in the form of fine powders. In this case, a serious problem is the need to separate the photocatalyst from the cleaned water or air environment after the process, which significantly increases the cost of energy and the cost of the process. Therefore, for practical use in water and air purification systems and for creating photocatalytically active materials, it is necessary to fix the photocatalyst on some medium. The carrier must provide high adhesion of the photocatalyst, have a large specific surface area, the availability of this surface for illumination with UV lamps, sufficient mechanical strength and chemical stability.

Разработка способов получения фотокаталитически активных материалов на основе тканых и нетканых неорганических и органических полотен с нанесенным фотокатализатором была предметом ряда изобретений.The development of methods for producing photocatalytically active materials based on woven and non-woven inorganic and organic canvases coated with a photocatalyst was the subject of a number of inventions.

Известен способ получения материала (JP 2000199173, B01D 53/86, 18.07.2000) путем погружения стеклоткани в коллоидный раствор диоксида титана и последующим прокаливанием материала при температурах 450-650°C. Указанный материал обладает фотокаталитической активностью в окислении органических веществ. Основным недостатком данного материала является низкая адгезия частиц TiO2 на стеклоткани из-за того, что ее волокна являются непористыми. Это приводит к тому, что фотокатализатор легко сдувается. Из-за малого содержания фотокатализатора и его малой удельной площади поверхности такой материал обладает низкой адсорбционной способностью. К тому же он не может быть использован для создания самоочищающейся защитной одежды.A known method of producing material (JP 2000199173, B01D 53/86, 07/18/2000) by immersing fiberglass in a colloidal solution of titanium dioxide and then calcining the material at temperatures of 450-650 ° C. The specified material has photocatalytic activity in the oxidation of organic substances. The main disadvantage of this material is the low adhesion of TiO 2 particles to fiberglass due to the fact that its fibers are non-porous. This leads to the fact that the photocatalyst is easily blown away. Due to the low content of the photocatalyst and its small specific surface area, such a material has a low adsorption capacity. Moreover, it cannot be used to create self-cleaning protective clothing.

Для увеличения адгезии частиц диоксида титана и создания прочносвязанного слоя фотокатализатора на поверхности носителя используют различные клеящие составы. Известен материал (JP 11290700, B01J 31/06, 26.10.1999), являющийся фотокаталитически активной тканью на основе стекловолокна, пропитанного суспензией диоксида титана анатазной модификации в тетрафторэтиленовом полимере. Указанный материал обладает высокой адгезией фотокатализатора к тканевой основе. Известен способ получения ткани (US 2005/0227557, B32B 5/02, 09.04.2004 US), обладающей функциями стерилизации, дезодорации, самоочистки и защиты от образования плесени при воздействии света, путем пропитки отмытой тканевой основы водной суспензией, содержащей от 0,1 до 10 мас.% порошка диоксида титана и от 1 до 5 мас.% ацетона и от 2 до 10 мас.% смолы. Указанный материал обладает высокой адгезией фотокатализатора к тканевой основе.Various adhesives are used to increase the adhesion of titanium dioxide particles and create a strongly bonded photocatalyst layer on the surface of the carrier. Known material (JP 11290700, B01J 31/06, 10.26.1999), which is a photocatalytically active fabric based on fiberglass impregnated with a suspension of anatase titanium dioxide in a tetrafluoroethylene polymer. The specified material has a high adhesion of the photocatalyst to the tissue base. A known method of producing tissue (US 2005/0227557, B32B 5/02, 04/09/2004 US), which has the functions of sterilization, deodorization, self-cleaning and protection against mold formation when exposed to light, by impregnating the washed fabric base with an aqueous suspension containing from 0.1 up to 10 wt.% titanium dioxide powder and from 1 to 5 wt.% acetone and from 2 to 10 wt.% resin. The specified material has a high adhesion of the photocatalyst to the tissue base.

Главным недостатком перечисленных выше способов является то, что использование клеевого метода ухудшает пористую структуру фотокатализатора, так как часть поверхности фотокатализатора оказывается блокированной клеем. Это приводит к низкой фотокаталитической активности и сорбционной способности такого материала. Также это ведет к тому, что при облучении материала будет происходить окисление органического клея фотокатализатором с возможным выделением опасных химических веществ, таких как, например, формальдегид, и ухудшение его эксплуатационных характеристик.The main disadvantage of the above methods is that the use of the adhesive method degrades the porous structure of the photocatalyst, since part of the surface of the photocatalyst is blocked by glue. This leads to low photocatalytic activity and sorption ability of such a material. Also, this leads to the fact that when the material is irradiated, the organic glue will be oxidized by the photocatalyst with the possible release of hazardous chemicals, such as, for example, formaldehyde, and its performance deterioration.

Известен способ приготовления материала (Tung, W.S. Understanding photocatalytic behavior on biomaterials: Insights from TiO2 concentration / W.S. Tung, W.A. Daoud, S.K. Leung // J. Colloid Interface Sci. - 2009. - Vol. 339. - P. 424-433) на основе активированных углеродных волокон, полученных из вискозных нитей и имеющих удельную поверхность 934 м2/г, на которые нанесен диоксид титана путем гидролиза паров тетрахлорида титана. Для увеличения кристалличности диоксида титана материал прокаливают при температуре 600-1000°C в токе аргона для предотвращения выгорания носителя. Данный материал проявляет фотокаталитическую активность в окислении красителя метиленового синего в водном растворе и обладает большой адсорбционной способностью. Недостатком указанного способа получения фотокаталитически активного материала является то, что материал обладает низкими механическими показателями и не может быть использован для изготовления защитной одежды. Кроме того, углеродная основа частично поглощает ультрафиолетовое излучение и усиливает электрон-дырочную рекомбинацию на частицах фотокатализатора за счет своих проводящих свойств, что в результате приводит к снижению фотокаталитической активности материала в целом.A known method of preparing material (Tung, WS Understanding photocatalytic behavior on biomaterials: Insights from TiO 2 concentration / WS Tung, WA Daoud, SK Leung // J. Colloid Interface Sci. - 2009. - Vol. 339. - P. 424-433 ) based on activated carbon fibers obtained from viscose yarns and having a specific surface area of 934 m 2 / g, onto which titanium dioxide is deposited by hydrolysis of titanium tetrachloride vapor. To increase the crystallinity of titanium dioxide, the material is calcined at a temperature of 600-1000 ° C in an argon flow to prevent burnout of the carrier. This material exhibits photocatalytic activity in the oxidation of dye methylene blue in aqueous solution and has a high adsorption capacity. The disadvantage of this method of producing photocatalytically active material is that the material has low mechanical properties and cannot be used for the manufacture of protective clothing. In addition, the carbon base partially absorbs ultraviolet radiation and enhances electron-hole recombination on the particles of the photocatalyst due to its conductive properties, which as a result leads to a decrease in the photocatalytic activity of the material as a whole.

Наиболее близким к данному изобретению является способ получения фильтрующе-сорбирующего материала с фотокаталитическими свойствами (RU 2482912, B01J 20/02, 27.05.2013), состоящий в том, что текстильную основу, в качестве которой используют хлопковую или хлопкополиэфирную ткань с содержанием хлопка не менее 35%, пропитывают титан-силикатным комплексом, включающим диоксид кремния, освобожденный от оксида натрия, и фотокаталитически активный диоксид титана анатазной формы при массовом отношении диоксида титана и диоксида кремния (1-3):5. Полученный таким способом материал обладает высокой фотокаталитической активностью под действием ультрафиолета в окислении летучих соединений, таких как аммиак, ацетон, бензол, ксилол и этилацетат.Closest to this invention is a method of obtaining a filtering and sorbing material with photocatalytic properties (RU 2482912, B01J 20/02, 05.27.2013), which consists in the fact that the textile base, which is used as a cotton or cotton polyester fabric with a cotton content of at least 35%, impregnated with a titanium-silicate complex, including silicon dioxide freed from sodium oxide, and anatase photocatalytically active titanium dioxide with a mass ratio of titanium dioxide and silicon dioxide (1-3): 5. The material obtained in this way has high photocatalytic activity under the action of ultraviolet radiation in the oxidation of volatile compounds such as ammonia, acetone, benzene, xylene and ethyl acetate.

Существенным недостатком данного способа является то, что получаемый материал является структурно-неорганизованным, так как частицы диоксида титана хаотично распределены в титан-силикатном слое на поверхности ткани. Поэтому часть частиц диоксида титана имеет тесный контакт с поверхностью тканевых волокон и окисляет их, что в результате приводит к сильной самодеструкции материала и его полному разрушению при длительном воздействии ультрафиолетового излучения. Из-за того, что частицы диоксида титана внедрены в диоксид кремния, образующийся в результате золь-гель процесса, наблюдается частичное блокирование поверхности и ухудшается транспорт молекул окисляемых субстратов к поверхности фотокатализатора и, как следствие, наблюдается снижение фотокаталитической активности. Указанный материал проявляет фотокаталитическую активность только под действием ультрафиолетового излучения и не может проводить окисление под действием видимого света. Кроме того, он не обладает фотокаталитической активностью в окислении угарного газа.A significant disadvantage of this method is that the resulting material is structurally disorganized, since particles of titanium dioxide are randomly distributed in the titanium-silicate layer on the surface of the fabric. Therefore, part of the particles of titanium dioxide has close contact with the surface of tissue fibers and oxidizes them, which as a result leads to strong self-destruction of the material and its complete destruction upon prolonged exposure to ultraviolet radiation. Due to the fact that titanium dioxide particles are embedded in silicon dioxide resulting from the sol-gel process, partial blocking of the surface is observed and the transport of oxidized substrate molecules to the surface of the photocatalyst is impaired and, as a result, a decrease in photocatalytic activity is observed. The specified material exhibits photocatalytic activity only under the influence of ultraviolet radiation and cannot conduct oxidation under the influence of visible light. In addition, it does not have photocatalytic activity in the oxidation of carbon monoxide.

Из приведенных примеров видно, что, несмотря на множество известных способов получения фотокаталитического сорбирующего тканевого материала не удается добиться того, чтобы получаемый материал одновременно удовлетворял нескольким требованиям, а именно: 1) являлся фотокаталитически активным тканевым материалом на основе текстильных тканей для возможности использования при создании защитной одежды с функцией самоочистки; 2) обладал высокой сорбционной способностью за счет большого содержания высокодисперсных частиц; 3) обладал высокой стабильностью к самодеструкции при длительном воздействии ультрафиолетового излучения; 4) обладал фотокаталитической активностью под действием видимого света; 5) обладал фотокаталитической активностью в окислении угарного газа.It can be seen from the above examples that, despite the many known methods for producing a photocatalytic sorbent tissue material, it is not possible to ensure that the resulting material simultaneously satisfies several requirements, namely: 1) it is a photocatalytically active tissue material based on textile fabrics for use in creating protective clothes with self-cleaning function; 2) had a high sorption ability due to the high content of fine particles; 3) possessed high stability to self-destruction under prolonged exposure to ultraviolet radiation; 4) had photocatalytic activity under the influence of visible light; 5) possessed photocatalytic activity in the oxidation of carbon monoxide.

Настоящее изобретение ставит своей задачей разработку способа получения тканевого материала, удовлетворяющего перечисленным выше критериям.The present invention aims to develop a method for producing tissue material that meets the above criteria.

Задача решается способом получения фотокаталитического сорбирующего тканевого материала, являющегося структурно-организованной системой, который заключается в нанесении на тканевую основу из хлопкосодержащей ткани сначала промежуточного изолирующего слоя из диоксида кремния и затем наружного слоя из фотокаталитически активного нанокристаллического диоксида титана с удельной поверхностью более 300 м2/г, на который дополнительно нанесены частицы благородных металлов, преимущественно, золота и платиныThe problem is solved by a method for producing a photocatalytic sorbent fabric material, which is a structurally organized system, which consists in applying to the fabric base from a cotton-containing fabric, first, an intermediate insulating layer of silicon dioxide and then an outer layer of photocatalytically active nanocrystalline titanium dioxide with a specific surface area of more than 300 m 2 / d, on which additionally deposited particles of precious metals, mainly gold and platinum

Более подробно задача решается способом получения фотокаталитического сорбирующего тканевого материала для фотокаталитической и адсорбционной очистки газовых и водных сред, который включает пропитку отмытой и высушенной тканевой основы водным золем диоксида кремния SiO2, последующую сушку обработанной тканевой основы на воздухе, промывку дистиллированной водой и окончательную сушку; пропитку ткани с нанесенным диоксидом кремния раствором сульфата титанила и последующее погружение в водную суспензию фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана при постоянной температуре 70-90°C и интенсивном перемешивании и обработку ультразвуком, сушку материала на воздухе, промывку водой и окончательную сушку.In more detail, the problem is solved by a method for producing a photocatalytic sorbent fabric material for photocatalytic and adsorption purification of gas and aqueous media, which includes impregnation of the washed and dried fabric base with SiO 2 silica sol, subsequent drying of the treated fabric base in air, washing with distilled water and final drying; impregnation of a fabric coated with silicon dioxide with a solution of titanyl sulfate and subsequent immersion in an aqueous suspension of a photocatalyst based on nanocrystalline titanium dioxide at a constant temperature of 70-90 ° C and vigorous stirring and sonication, drying of the material in air, washing with water and final drying.

Пропитку отмытой и высушенной тканевой основы водным золем диоксида кремния SiO2, в результате чего протекает конденсация золя SiO2 на поверхности тканевой основы в гель, осуществляют в герметичной емкости в течение как минимум 10 ч.Impregnation of the washed and dried fabric base with an aqueous sol of silicon dioxide SiO 2 , as a result of which the condensation of the SiO 2 sol on the surface of the fabric base into a gel takes place, is carried out in a sealed container for at least 10 hours

Окончательную сушку проводят при температуре не более 90°C.Final drying is carried out at a temperature not exceeding 90 ° C.

Используют раствор сульфата титанила с концентрацией 4-10 мас.%.A solution of titanyl sulfate with a concentration of 4-10 wt.% Is used.

Используют водную суспензию фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана с концентрацией 0,5-20 г/л.Use an aqueous suspension of a photocatalyst based on nanocrystalline titanium dioxide with a concentration of 0.5-20 g / L.

В качестве тканевой основы используют текстильную хлопковую или смешанную хлопкополиэфирную ткань с содержанием хлопка не менее 60%.As the fabric base, use cotton or mixed cotton polyester fabric with a cotton content of at least 60%.

Используют свежеприготовленный золь диоксида кремния, полученный путем гидролиза тетраэтилортосиликата в водном растворе изопропанола, или гидрозоль диоксида кремния с размером частиц 6,0-10,5 нм, очищенный от стабилизирующих ионов натрия путем обработки катионитом в кислотной форме.Use freshly prepared silica sol obtained by hydrolysis of tetraethylorthosilicate in an aqueous solution of isopropanol, or a silica hydrosol with a particle size of 6.0-10.5 nm, purified from stabilizing sodium ions by treatment with cation exchanger in acid form.

В качестве фотокатализатора используют нанокристаллический диоксид титана в анатазной модификации с удельной поверхностью более 300 м2/г или используют нанокристаллический диоксид титана в анатазной модификации с добавками благородных металлов, таких как платина, золото или их смеси в количестве 0,1-2 мас.%.As the photocatalyst, nanocrystalline titanium dioxide in anatase modification with a specific surface area of more than 300 m 2 / g is used or nanocrystalline titanium dioxide in anatase modification with the addition of noble metals such as platinum, gold or mixtures thereof in an amount of 0.1-2 wt.% Is used .

Важной особенностью использования фотокатализатора в составе тканевых материалов является то, что в результате воздействия УФ-света на поверхности фотокатализатора образуются мощные окислители, способные разрушать органические соединения, контактирующие с ним, а значит и саму тканевую основу. Нанесение на тканевую основу оксида кремния позволяет увеличить сорбционную способность ткани и сформировать промежуточный изолирующий слой между поверхностью тканевых волокон и поверхностью фотокатализатора, тем самым препятствуя их прямому контакту с целью предотвращения самодеструкции тканевой основы.An important feature of the use of the photocatalyst in fabric materials is that as a result of exposure to UV light, powerful oxidizing agents are formed on the surface of the photocatalyst, capable of destroying the organic compounds in contact with it, and hence the fabric base itself. The application of silicon oxide to the fabric base allows one to increase the sorption capacity of the fabric and form an intermediate insulating layer between the surface of the fabric fibers and the surface of the photocatalyst, thereby preventing their direct contact in order to prevent self-destruction of the fabric base.

Нанесение на ткань фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана в анатазной модификации с удельной поверхностью более 300 м2/г позволяет придать ткани высокую окислительную способность под действием ультрафиолетового света и высокую сорбционную способность. Дополнительное использование связующего на основе аморфного диоксида титана, полученного путем гидролиза сульфата титанила, позволяет прочно связать частицы нанокристаллического диоксида титана с поверхностью ткани и тем самым увеличить их адгезию.The application of an anatase modification of a photocatalyst based on nanocrystalline titanium dioxide with a specific surface area of more than 300 m 2 / g allows the fabric to give high oxidative ability under the influence of ultraviolet light and high sorption ability. The additional use of a binder based on amorphous titanium dioxide obtained by hydrolysis of titanyl sulfate, allows you to firmly bind particles of nanocrystalline titanium dioxide with the surface of the fabric and thereby increase their adhesion.

Нанесение на ткань фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана, на поверхность которого нанесены частицы благородных металлов, преимущественно золота, содержание которого составляет 0,1-2% от массы диоксида титана, позволяет придать ткани фотокаталитическую активность под действием видимого излучения. Нанесение на ткань фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана, на поверхность которого нанесены частицы благородных металлов, преимущественно платины, содержание которой составляет 0,1-2% от массы диоксида титана, позволяет придать ткани фотокаталитическую активность в окислении угарного газа под действием ультрафиолетового излучения.The application of nanocrystalline titanium dioxide to a photocatalyst fabric on the surface of which noble metal particles are deposited, mainly gold, the content of which is 0.1-2% of the mass of titanium dioxide, allows the fabric to give photocatalytic activity under the influence of visible radiation. The application of nanocrystalline titanium dioxide to a photocatalyst fabric on the surface of which noble metal particles are deposited, mainly platinum, the content of which is 0.1-2% by weight of titanium dioxide, allows the fabric to give photocatalytic activity in the oxidation of carbon monoxide by ultraviolet radiation.

Технический результат заключается в получении структурно-организованного тканевого материала, обладающего высокой фотокаталитической активностью под действием ультрафиолетового или видимого излучения и высокой сорбционной способностью, проявляющего высокую стабильность к самодеструкции при длительном облучении. Технический результат достигается путем последовательного нанесения на тканевую основу промежуточного изолирующего слоя из диоксида кремния и наружного фотокаталитически активного слоя. Полученный заявляемым способом материал предназначен для создания самоочищающихся покрытий и поверхностей, средств индивидуальной защиты, обладающих функцией самоочистки, самодегазирующихся костюмов и использования в системах очистки воды и воздуха в качестве сменного тканевого фильтра.The technical result consists in obtaining a structurally organized tissue material having high photocatalytic activity under the influence of ultraviolet or visible radiation and high sorption ability, showing high stability to self-destruction during prolonged irradiation. The technical result is achieved by sequentially applying to the fabric base an intermediate insulating layer of silicon dioxide and an outer photocatalytically active layer. Obtained by the claimed method, the material is intended to create self-cleaning coatings and surfaces, personal protective equipment with the function of self-cleaning, self-degassing suits and use in water and air purification systems as a replaceable fabric filter.

Сущность метода получения заключается в том, что отмытую тканевую основу сначала пропитывают золем SiO2, при этом частицы золя адсорбируются на поверхности тканевых волокон и полностью покрывают их. Далее пропитанную ткань помещают в герметичную камеру на срок не менее 10 ч для протекания процесса конденсации золя в гель SiO2. В результате на поверхности тканевых волокон образуется равномерный слой из пористого диоксида кремния. После этого обработанную ткань высушивают на воздухе, промывают дистиллированной водой и окончательно высушивают при температуре не более 90°C. Далее ткань пропитывают раствором сульфата титанила и помещают на 1 ч в водную суспензию нанокристаллического диоксида титана, температуру которой поддерживают постоянной в диапазоне 70-90°C. Предпочтительно, чтобы концентрация сульфата титанила составляла 4-10 мас.%. Суспензию перемешивают магнитной мешалкой и обрабатывают ультразвуком (20 кГц) для увеличения дисперсности частиц TiO2 и их равномерного распределения по всему объему суспензии. При увеличении концентрации частиц диоксида титана в суспензии увеличивается содержание TiO2 в материале. Предпочтительно, чтобы концентрация TiO2 в суспензии составляла 0,5-20 г/л. При погружении ткани, пропитанной раствором сульфата титанила, в горячую водную суспензию происходит термальный гидролиз молекул TiOSO4, адсорбированных на поверхности ткани, с образованием аморфного диоксида титана, который захватывает частицы кристаллического TiO2, находящиеся в воде, и по мере старения прочно их связывает с поверхностью тканевого материала. В результате на поверхности тканевого материала образуется наружный прочносвязанный фотокаталитический слой из пористого диоксида титана. После этого обработанную ткань высушивают на воздухе, промывают дистиллированной водой и окончательно высушивают при температуре не более 90°C.The essence of the production method is that the washed fabric base is first impregnated with a SiO 2 sol, while the sol particles are adsorbed on the surface of the fabric fibers and completely cover them. Next, the impregnated fabric is placed in a sealed chamber for a period of at least 10 hours for the process of sol condensation to occur in a SiO 2 gel. As a result, a uniform layer of porous silicon dioxide forms on the surface of the fabric fibers. After that, the treated tissue is dried in air, washed with distilled water and finally dried at a temperature of not more than 90 ° C. Next, the fabric is impregnated with a solution of titanyl sulfate and placed for 1 h in an aqueous suspension of nanocrystalline titanium dioxide, the temperature of which is maintained constant in the range of 70-90 ° C. Preferably, the concentration of titanyl sulfate is 4-10 wt.%. The suspension is stirred with a magnetic stirrer and sonicated (20 kHz) to increase the dispersion of TiO 2 particles and their uniform distribution throughout the volume of the suspension. As the concentration of titanium dioxide particles in the suspension increases, the content of TiO 2 in the material increases. Preferably, the concentration of TiO 2 in the suspension is 0.5-20 g / L. When a tissue impregnated with a solution of titanyl sulfate is immersed in a hot aqueous suspension, thermal hydrolysis of TiOSO 4 molecules adsorbed on the surface of the fabric takes place with the formation of amorphous titanium dioxide, which traps crystalline TiO 2 particles in water and binds them strongly with aging the surface of the fabric material. As a result, an external tightly bound photocatalytic layer of porous titanium dioxide is formed on the surface of the fabric material. After that, the treated tissue is dried in air, washed with distilled water and finally dried at a temperature of not more than 90 ° C.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

В примерах в качестве тканевой основы используют 100% хлопковую ткань «Панацея «Cotton 350» (ГК «Чайковский текстиль») с поверхностной плотностью 350 г/м2, предварительно отмытую с использованием анионного детергента «7X» и неионного детергента «Triton X-100» (ООО «Компания Хеликон») и дистиллированной воды. Подготовленную ткань нарезают на куски размером 85×85 мм.In the examples, 100% cotton “Panacea Cotton 350” (Tchaikovsky Textile Group of Companies) with a surface density of 350 g / m 2 , pre-washed using anionic detergent “7X” and non-ionic detergent “Triton X-100 ”(Helikon Company LLC) and distilled water. The prepared tissue is cut into pieces of size 85 × 85 mm.

Для нанесения защитного слоя из оксида кремния используют тетраэтилортосиликат Si(OC2H5)4 (ЗАО «Союзхимпром», ЧДА) или коммерческий кремнезоль «Кремнезоль КЗ-Л» (ОАО «КазХимНИИ»), состоящий из частиц SiO2 с содержанием 10 мас.% и размером 6,0-10,5 нм, стабилизированных катионом натрия.To apply a protective layer of silicon oxide, tetraethylorthosilicate Si (OC 2 H 5 ) 4 (Soyuzkhimprom CJSC, ChDA) or commercial silica sol Kremnezol KZ-L (KazKhimNII OJSC), consisting of SiO 2 particles with a content of 10 wt. % and a size of 6.0-10.5 nm, stabilized by sodium cation.

Для нанесения фотокаталитически активного слоя используют сульфат титанила TiOSO4 (ЗАО «Реахим», ХЧ), из которого готовят водный раствор с концентрацией 10 мас.%, и нанокристаллический диоксид титана TiO2 Hombifine N (Sachtleben Chemie GmbH), являющийся 100% анатазом с удельной поверхностью 350 м2/г и размером кристаллитов 10-15 нм.For the deposition of the photocatalytically active layer, TiOSO 4 titanyl sulfate (Reachim CJSC) is used, from which an aqueous solution with a concentration of 10 wt% is prepared, and nanocrystalline titanium dioxide TiO 2 Hombifine N (Sachtleben Chemie GmbH), which is 100% anatase with specific surface area 350 m 2 / g and crystallite size 10-15 nm.

Пример 1.Example 1

К 194 мл тетраэтилортосиликата (ТЭОС) приливают 183 мл изопропанола и охлаждают полученный раствор до температуры 0-4°C. Далее к 100 мл дистиллированной воды прикапывают серную кислоту до достижения pH, равного 2,0, который контролируют с помощью pH-метра. Подкисленную воду медленно прикапывают к раствору ТЭОСа и изопропанола. После этого раствор нагревают до температуры 60°C и выдерживают при этой температуре в течение 3-х ч при постоянном перемешивании. В результате образуется золь диоксида кремния.183 ml of isopropanol are added to 194 ml of tetraethylorthosilicate (TEOS) and the resulting solution is cooled to a temperature of 0-4 ° C. Sulfuric acid is then added dropwise to 100 ml of distilled water until a pH of 2.0 is reached, which is monitored using a pH meter. Acidified water is slowly added dropwise to a solution of TEOS and isopropanol. After that, the solution is heated to a temperature of 60 ° C and maintained at this temperature for 3 hours with constant stirring. The result is a silica sol.

Отмытую ткань пропитывают свежеприготовленным золем SiO2 и помещают в герметичную камеру на 10-12 ч для протекания процесса конденсации золя в гель SiO2. После этого обработанную ткань высушивают на воздухе, промывают дистиллированной водой и окончательно высушивают при температуре не более 90°C.The washed fabric is impregnated with freshly prepared SiO 2 sol and placed in a sealed chamber for 10-12 hours for the process of sol condensation in the SiO 2 gel. After that, the treated tissue is dried in air, washed with distilled water and finally dried at a temperature of not more than 90 ° C.

Далее к 1 л дистиллированной воды добавляют 2 г нанокристаллического TiO2. Полученную суспензию постоянно перемешивают механической мешалкой и дополнительно обрабатывают ультразвуком (20 кГц) для повышения дисперсности частиц TiO2 и их равномерному распределению по всему объему. Суспензию поддерживают при постоянной температуре 70-90°C. Ткань пропитывают водным раствором сульфата титанила с содержанием 10 мас.% и помещают на 1 ч в подготовленную водную суспензию диоксида титана. После этого обработанную ткань высушивают на воздухе, промывают дистиллированной водой и окончательно высушивают при температуре не более 90°C.Next, 1 g of nanocrystalline TiO 2 is added to 1 liter of distilled water. The resulting suspension is constantly mixed with a mechanical stirrer and further treated with ultrasound (20 kHz) to increase the dispersion of TiO 2 particles and their uniform distribution throughout the volume. The suspension is maintained at a constant temperature of 70-90 ° C. The fabric is impregnated with an aqueous solution of titanyl sulfate with a content of 10 wt.% And placed for 1 h in a prepared aqueous suspension of titanium dioxide. After that, the treated tissue is dried in air, washed with distilled water and finally dried at a temperature of not more than 90 ° C.

Образец помечают как 2TiO2+CT/SiO2-T/T.The sample was marked as 2TiO 2 + CT / SiO 2 -T / T.

Пример 2.Example 2

Аналогичен примеру 1 с тем исключением, что концентрация диоксида титана в водной суспензии составляет 20 г/л.Similar to example 1 with the exception that the concentration of titanium dioxide in the aqueous suspension is 20 g / L.

Образец помечают как 20TiO2+CT/SiO2-T/T.The sample is labeled as 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / T.

Пример 3.Example 3

Аналогичен примеру 1 с тем исключением, что используют не свежеприготовленный золь диоксида кремния, а коммерческий гидрозоль диоксида кремния «Кремнезоль КЗ-Л» с содержанием SiO2, равным 10 мас.%.Similar to example 1 with the exception that they use not a freshly prepared silica sol, but a commercial silica sol “Silica sol KZ-L” with a SiO 2 content of 10 wt.%.

Для этого кремнезоль пропускают через колонку, заполненную ионообменной смолой КУ-2-8 в протонированной форме, чтобы удалить присутствующие стабилизирующие ионы натрия. pH кремнезоля после очистки составляет 2,00-2,09. Далее поступают аналогично примеру 1.To do this, silica sol is passed through a column filled with KU-2-8 ion-exchange resin in protonated form to remove the stabilizing sodium ions present. The pH of silica sol after purification is 2.00-2.09. Then proceed analogously to example 1.

Образец помечают как 2TiO2+CT/SiO2-K/T.The sample is labeled as 2TiO 2 + CT / SiO 2 -K / T.

Пример 4.Example 4

Аналогичен примеру 3 с тем исключением, что концентрация диоксида титана в водной суспензии составляет 20 г/л.Similar to example 3 with the exception that the concentration of titanium dioxide in the aqueous suspension is 20 g / L.

Образец помечают как 20TiO2+CT/SiO2-K/T.The sample is labeled as 20TiO 2 + CT / SiO 2 -K / T.

Пример 5.Example 5

Аналогичен примеру 3 с тем исключением, что перед помещением в водную суспензию диоксида титана ткань не пропитывают сульфатом титанила.Similar to example 3 with the exception that before being placed in an aqueous suspension of titanium dioxide, the fabric is not impregnated with titanyl sulfate.

Образец помечают как 2TiO2/SiO2-K/T.A sample was labeled as 2TiO 2 / SiO 2 —K / T.

Пример 6.Example 6

Аналогичен примеру 3 с тем исключением, что перед помещением в водную суспензию диоксида титана, концентрация которого составляет 20 г/л, ткань не пропитывают сульфатом титанила.Similar to example 3 with the exception that before being placed in an aqueous suspension of titanium dioxide, the concentration of which is 20 g / l, the fabric is not impregnated with titanyl sulfate.

Образец помечают как 20TiO2/SiO2-K/T.The sample is labeled as 20TiO 2 / SiO 2 -K / T.

Пример 7 (сравнительный).Example 7 (comparative).

Готовят сравнительный образец путем нанесения одного диоксида титана без диоксида кремния.A comparative sample is prepared by applying titanium dioxide alone without silica.

К 1 л дистиллированной воды добавляют 2 г нанокристаллического диоксида титана. Полученную суспензию постоянно перемешивают механической мешалкой и дополнительно обрабатывают ультразвуком (20 кГц). Суспензию поддерживают при постоянной температуре 70-90°C. Исходную отмытую ткань (без диоксида кремния) помещают на 1 час в подготовленную водную суспензию диоксида титана. После этого обработанную ткань высушивают на воздухе, промывают дистиллированной водой и окончательно высушивают при температуре не более 90°C.To 1 liter of distilled water, 2 g of nanocrystalline titanium dioxide was added. The resulting suspension is constantly stirred with a mechanical stirrer and further treated with ultrasound (20 kHz). The suspension is maintained at a constant temperature of 70-90 ° C. The initial washed tissue (without silica) is placed for 1 hour in a prepared aqueous suspension of titanium dioxide. After that, the treated tissue is dried in air, washed with distilled water and finally dried at a temperature of not more than 90 ° C.

Образец помечают как 2TiO2/T.The sample is labeled as 2TiO 2 / T.

Пример 8 (сравнительный).Example 8 (comparative).

Аналогичен примеру 7 с тем исключением, что концентрация диоксида титана в водной суспензии составляет 20 г/л.Similar to example 7 with the exception that the concentration of titanium dioxide in the aqueous suspension is 20 g / L.

Образец помечают как 20TiO2/T.The sample is labeled as 20TiO 2 / T.

Испытание фотокаталитической активности полученных материалов под действием ультрафиолетового излучения проводят в реакции окисления паров ацетона в проточно-циркуляционной установке. Изучение кинетики окисления проводят при 40°C и значениях объемной скорости потока 63-65 см3/мин. Источником УФ-излучения является светодиод (Nichia, Япония) с интенсивностью света в диапазоне длин волн 320-400 нм, равной 9,7 мВт/см2.Testing the photocatalytic activity of the obtained materials under the influence of ultraviolet radiation is carried out in the oxidation reaction of acetone vapor in a flow-circulation installation. The study of the kinetics of oxidation is carried out at 40 ° C and values of the volumetric flow rate of 63-65 cm 3 / min. The source of UV radiation is an LED (Nichia, Japan) with a light intensity in the wavelength range of 320-400 nm, equal to 9.7 mW / cm 2 .

Концентрацию реагентов и продуктов анализируют по изменению площадей полос поглощения, соответствующих определенному веществу, на ИК-спектрах, записанных с помощью ИК-Фурье спектрометра ФТ-801 (ООО НПФ «Симэке», Россия), оснащенного длиннопроходной кюветой (Infrared Analysis, США) с длиной оптического пути, равной 2,4 м. Концентрация ацетона в конечной реакционной смеси составляет 15-25 мкмоль/л. Мерой фотокаталитической активности материалов является скорость образования CO2 при окислении ацетона, которую рассчитывают по следующей формулеThe concentration of reagents and products is analyzed by changing the area of the absorption bands corresponding to a particular substance on the IR spectra recorded using an FT-801 FT-IR spectrometer (Simeke NPF LLC, Russia) equipped with a long-pass cell (Infrared Analysis, USA) with the length of the optical path equal to 2.4 m. The concentration of acetone in the final reaction mixture is 15-25 μmol / L. A measure of the photocatalytic activity of materials is the rate of CO 2 formation during the oxidation of acetone, which is calculated by the following formula

W C O 2 = Δ C C O 2 U

Figure 00000001
, где Δ C C O 2
Figure 00000002
- разность концентраций CO2 в конечной и исходной реакционных смесях (мкмоль/л), U - объемная скорость (л/мин). W C O 2 = Δ C C O 2 U
Figure 00000001
where Δ C C O 2
Figure 00000002
- the difference in the concentrations of CO 2 in the final and initial reaction mixtures (μmol / l), U is the space velocity (l / min).

Результаты испытаний по определению фотокаталитической активности полученных материалов, а также содержание нанесенных модификаторов, представлены в таблице 1.The test results for determining the photocatalytic activity of the obtained materials, as well as the content of the applied modifiers, are presented in table 1.

Figure 00000003
Figure 00000003

Результаты испытаний показывают, что нанесение нанокристаллического диоксида титана на тканевую основу придает ей высокую фотокаталитическую активность под действием ультрафиолетового излучения. Наблюдается полное окисление паров ацетона до углекислого газа и воды без образования промежуточных продуктов. Скорость фотокаталитического окисления зависит от содержания диоксида титана на ткани. Увеличение концентрации диоксида титана в пропиточной суспензии приводит к увеличению содержания TiO2, закрепленного на поверхности ткани, и при этом увеличивается фотокаталитическая активность материала.The test results show that the application of nanocrystalline titanium dioxide on a fabric base gives it a high photocatalytic activity under the influence of ultraviolet radiation. Complete oxidation of acetone vapor to carbon dioxide and water is observed without the formation of intermediate products. The rate of photocatalytic oxidation depends on the content of titanium dioxide on the tissue. An increase in the concentration of titanium dioxide in the impregnation suspension leads to an increase in the content of TiO 2 fixed on the surface of the tissue, and the photocatalytic activity of the material increases.

Нанесение только одного диоксида титана (образцы 2TiO2/T и 20TiO2/T) приводит к высокому содержанию TiO2 в материале и его высокой фотокаталитической активности. Но при этом частицы TiO2 обладают низкой адгезией к тканевой основе, о чем свидетельствует сильное снижение фотокаталитической активности после длительной стирки образцов.The application of only one titanium dioxide (samples 2TiO 2 / T and 20TiO 2 / T) leads to a high content of TiO 2 in the material and its high photocatalytic activity. However, TiO 2 particles have low adhesion to the tissue base, as evidenced by a strong decrease in photocatalytic activity after long-term washing of the samples.

Пропитка ткани золем оксида кремния приводит к высокому содержанию частиц SiO2 в тканевом материале и за счет этого к его высокой сорбционной способности. Для образцов с промежуточным слоем из оксида кремния содержание TiO2 оказывается меньше, но при этом фотокаталитическая активность таких материалов больше и снижается лишь незначительно после длительной стирки, что свидетельствует о сильной адгезии. Дополнительное использование сульфата титанила при нанесении фотокаталитического слоя позволяет увеличить количество частиц нанокристаллического TiO2, закрепленного на поверхности тканевой основы, и их адгезию. Наибольшую фотокаталитическую активность демонстрирует образец 20TiO2+CT/SiO2-T/T.The impregnation of the fabric with a silica sol leads to a high content of SiO 2 particles in the fabric material and, due to this, to its high sorption ability. For samples with an intermediate layer of silicon oxide, the TiO 2 content is lower, but the photocatalytic activity of such materials is greater and decreases only slightly after a long wash, which indicates strong adhesion. The additional use of titanyl sulfate when applying the photocatalytic layer allows to increase the number of particles of nanocrystalline TiO 2 fixed on the surface of the fabric base, and their adhesion. The highest photocatalytic activity is demonstrated by the 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / T sample.

Диоксид титана в составе материалов может вызывать деструкцию тканевой основы. Исследование стабильности материалов и анализ газообразных продуктов, образующихся при их самодеструкции при длительном облучении мощным ультрафиолетовым излучением, проводят в термостатируемом статическом реакторе объемом 300 мл при температуре 25°C, встроенном в кюветное отделение ИК-Фурье спектрометра Nicolet 380 (Thermo, США), так чтобы оптический путь проходил через газовую фазу в реакторе. Образец материала площадью 7 см2 помещают в реактор и освещают УФ-светодиодом (Nichia, Япония) с интенсивностью света в диапазоне длин волн 320-400 нм, равной 10,2 мВт/см2, следя за концентрациями газообразных продуктов с помощью записанных ИК-спектров. Основным продуктом при самодеструкции материалов является CO2, поэтому стабильность материала оценивают по скорости образования CO2 - чем меньше скорость образования CO2, тем выше стабильность материала.Titanium dioxide in the composition of materials can cause destruction of the fabric base. A study of the stability of materials and analysis of gaseous products formed during their self-destruction during prolonged irradiation with powerful ultraviolet radiation is carried out in a thermostatic static reactor with a volume of 300 ml at a temperature of 25 ° C, which is built into the cuvette compartment of the Nicolet 380 IR-Fourier spectrometer (Thermo, USA), so that the optical path passes through the gas phase in the reactor. A sample of 7 cm 2 material is placed in a reactor and illuminated with a UV LED (Nichia, Japan) with a light intensity in the wavelength range of 320-400 nm equal to 10.2 mW / cm 2 , monitoring the concentration of gaseous products using recorded IR spectra. The main product in the self-destruction of materials is CO 2 , so the stability of the material is evaluated by the rate of CO 2 formation - the lower the rate of CO 2 formation, the higher the stability of the material.

Результаты испытаний материалов, полученных по примерам 1-8, представлены в таблице 2.The test results of the materials obtained in examples 1-8 are presented in table 2.

Figure 00000004
Figure 00000004

Из представленных в таблице 2 данных (столбец 4) видно, что для образцов 2TiO2/T и 20TiO2/T, содержащих только диоксид титана, наблюдается высокая скорость самодеструкции материалов. Нанесение промежуточного слоя SiO2 позволяет значительно снизить скорость самодеструкции материалов за счет того, что он препятствует прямому контакту частиц фотокатализатора с поверхностью тканевых волокон и не дает их окислять. Частичная самодеструкция материалов с промежуточным слоем SiO2 может протекать из-за того, что высокореакционноспособные частицы, такие как, например, OH-радикалы, образующиеся на поверхности фотокатализатора при облучении, могут мигрировать по поверхности и достигать тканевых волокон, постепенно окисляя их. Оптимальным по соотношению активности и стабильности является образец 20TiO2+CT/SiO2-T/T.From the data presented in Table 2 (column 4), it can be seen that for 2TiO 2 / T and 20TiO 2 / T samples containing only titanium dioxide, a high rate of self-destruction of materials is observed. The application of an intermediate layer of SiO 2 can significantly reduce the rate of self-destruction of materials due to the fact that it prevents direct contact of the particles of the photocatalyst with the surface of the fabric fibers and prevents them from oxidizing. Partial self-destruction of materials with an intermediate layer of SiO 2 can occur due to the fact that highly reactive particles, such as, for example, OH radicals formed on the surface of the photocatalyst upon irradiation, can migrate along the surface and reach tissue fibers, gradually oxidizing them. The optimal ratio of activity and stability is a sample of 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / T.

Таким образом, из представленных в таблицах 1 и 2 данных видно, что способ синтеза путем последовательного нанесения слоев SiO2 и фотокатализатора позволяет получать тканевые материалы, обладающие высокой сорбционной способностью за счет большого содержания высокодисперсных частиц (TiO2, SiO2), высокой фотокаталитической активностью в реакциях разложения летучих органических веществ под действием ультрафиолетового излучения до безвредных компонентов (CO2, H2O) за счет наличия в составе фотокаталитически активного диоксида титана и высокой стабильностью к самодеструкции при длительном облучении за счет наличия промежуточного изолирующего слоя из оксида кремния.Thus, it can be seen from the data presented in Tables 1 and 2 that the synthesis method by sequentially depositing layers of SiO 2 and a photocatalyst allows one to obtain fabric materials with high sorption ability due to the high content of fine particles (TiO 2 , SiO 2 ), high photocatalytic activity in the decomposition of volatile organic substances under the influence of ultraviolet radiation to harmless components (CO 2 , H 2 O) due to the presence of photocatalytically active titanium dioxide and high stability to self-destruction during prolonged exposure due to the presence of an intermediate insulating layer of silicon oxide.

Пример 9.Example 9

Аналогичен примеру 2 с тем исключением, что используют модифицированный фотокатализатор на основе диоксида титана, на поверхность которого нанесены частицы платины.Similar to example 2 with the exception that they use a modified photocatalyst based on titanium dioxide, on the surface of which platinum particles are deposited.

Модифицирование поверхности фотокатализатора проводят методом пропитки порошка TiO2 водным раствором H2PtCl6, подкисленным HCl, с заданной концентрацией для получения требуемого содержания платины с последующей обработкой ультразвуком (20 кГц) в течение 30 мин. Полученный катализатор высушивают при 120°C в течение 2 ч и прокаливают на воздухе при 650°C в течение 3 ч или проводят восстановление трехкратным избытком NaBH4. Содержание платины варьируют в диапазоне 0,1-2 мас.%. В завершении проводят отмывку катализатора и последующую сушку при 120°C в течение 2 ч.The surface of the photocatalyst is modified by impregnating TiO 2 powder with an aqueous solution of H 2 PtCl 6 acidified with HCl with a given concentration to obtain the desired platinum content, followed by ultrasonic treatment (20 kHz) for 30 minutes. The resulting catalyst was dried at 120 ° C for 2 hours and calcined in air at 650 ° C for 3 hours, or a three-fold excess of NaBH 4 was reduced. The platinum content varies in the range of 0.1-2 wt.%. Finally, the catalyst is washed and subsequently dried at 120 ° C for 2 hours.

Образец помечают как wPt/20TiO2+CT/SiO2-T/X, где w - расчетное содержание Pt, выраженное в % от массы сухого TiO2. Например, 1Pt/20TiO2+CT/SiO2-T/X означает, что на диоксид титана нанесена Pt с расчетным содержанием 1 мас.%.The sample is labeled as wPt / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X, where w is the calculated Pt content, expressed in% by weight of dry TiO 2 . For example, 1Pt / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X means that Pt with a calculated content of 1% by weight is deposited on titanium dioxide.

Пример 10.Example 10

Аналогичен примеру 2 с тем исключением, что используют модифицированный фотокатализатор на основе диоксида титана, на поверхность которого нанесены частицы золота.Similar to example 2 with the exception that they use a modified photocatalyst based on titanium dioxide, on the surface of which gold particles are deposited.

Модифицирование поверхности фотокатализатора проводят путем прибавления к водной суспензии TiO2 водного раствора HAuCl4, подкисленного HCl, с последующей обработкой ультразвуком (20 кГц) в течение 30 мин. Затем проводят восстановление трехкратным избытком NaBH4. В завершении проводят отмывку катализатора путем многократного центрифугирования до достижения значения pH≈5 и последующую сушку при 120°C в течение 2 ч. Содержание золота варьируют в диапазоне 0,1-2 мас.%.The surface modification of the photocatalyst is carried out by adding to an aqueous suspension of TiO 2 an aqueous solution of HAuCl 4 acidified with HCl, followed by sonication (20 kHz) for 30 minutes. Then, a three-fold excess of NaBH 4 is reduced. At the end, the catalyst is washed by repeated centrifugation until pH ≈ 5 is reached and subsequent drying at 120 ° C for 2 hours. The gold content varies in the range of 0.1–2 wt%.

Образец помечают как wAu/20TiO2+CT/SiO2-T/X, где w - расчетное содержание Pt, выраженное в % от массы сухого TiO2. Например, 1Au/20TiO2+CT/SiO2-T/X означает, что на диоксид титана нанесено Au с расчетным содержанием 1 мас.%.The sample is labeled as wAu / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X, where w is the calculated Pt content, expressed in% by weight of dry TiO 2 . For example, 1Au / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X means that Au is deposited on titanium dioxide with a calculated content of 1 wt.%.

Фотокаталитическую активность образцов под действием видимого света проводят в реакции окисления паров этанола. Основная трудность при определении активности фотокатализаторов, чувствительных к видимому свету, состоит в том, что скорость выделения конечного продукта CO2, как правило, мала. Поэтому в качестве меры фотокаталитической активности используют скорость образования промежуточного продукта - ацетальдегида. Исследование кинетики окисления паров этанола проводят в описанном выше статическом реакторе. В качестве источника излучения используют лабораторный осветитель спектральный (ЛОС-2) с Xe лампой ДКСЛ-1000 с использованием светофильтра ЖС-11 (λ>420 нм). Интенсивность излучения в интервале длин волн 420-800 нм составляет 90 мВт/см2 с максимумом на 436 нм. Температура проведения реакции - 25°C.The photocatalytic activity of the samples under the action of visible light is carried out in the oxidation reaction of ethanol vapor. The main difficulty in determining the activity of photocatalysts sensitive to visible light is that, as a rule, the rate of release of the final CO 2 product is low. Therefore, the rate of formation of an intermediate product, acetaldehyde, is used as a measure of photocatalytic activity. The study of the kinetics of the oxidation of ethanol vapor is carried out in the above static reactor. A spectral laboratory illuminator (LOS-2) with a DXL-1000 Xe lamp using a ZhS-11 light filter (λ> 420 nm) is used as a radiation source. The radiation intensity in the wavelength range of 420-800 nm is 90 mW / cm 2 with a maximum at 436 nm. The reaction temperature is 25 ° C.

Начальные скорости образования ацетальдегида при фотокаталитическом окислении паров этанола на образцах, полученных по примерам 1, 9 и 10, под видимым светом представлены в таблице 3.The initial formation rate of acetaldehyde during the photocatalytic oxidation of ethanol vapor on the samples obtained in examples 1, 9 and 10, under visible light are presented in table 3.

Figure 00000005
Figure 00000005

Результаты испытаний показывают, что материал 20TiO2+CT/SiO2-T/X, полученный с использованием немодифицированного диоксида титана, не способен окислить этанол под действием видимого света. С другой стороны использование диоксида титана с нанесенными частицами благородных металлов позволяет получать тканевый материал, проявляющий фотокаталитическую активность под видимым светом. Из представленных в таблице 3 данных видно, что наиболее активным является материал 1Au/20TiO2+CT/SiO2-T/X. Менее активными являются материалы, содержащие платину. Оптимальным во всех сериях является содержание благородного металла, равное 1 мас.%. Степень превращения этанола в ацетальдегид на самом активном материале 1Au/20TiO2+CT/SiO2-T/X составляет 22% за первые 180 мин проведения фотопроцесса.The test results show that the material 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X, obtained using unmodified titanium dioxide, is not able to oxidize ethanol under the influence of visible light. On the other hand, the use of titanium dioxide with supported particles of noble metals makes it possible to obtain tissue material exhibiting photocatalytic activity under visible light. From the data presented in table 3, it can be seen that the most active material is 1Au / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X. Less active are materials containing platinum. The optimum in all series is a noble metal content of 1 wt.%. The degree of conversion of ethanol to acetaldehyde on the most active material 1Au / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X is 22% in the first 180 minutes of the photoprocess.

Таким образом, нанесение благородных металлов, преимущественно, золота и платины, позволяет получать тканевые материалы, обладающие фотокаталитической активностью под видимым светом.Thus, the deposition of noble metals, mainly gold and platinum, allows one to obtain fabric materials with photocatalytic activity under visible light.

Помимо летучих органических веществ одним из главных загрязнителей воздуха является CO. Кроме того, образование CO, как нежелательного побочного продукта, может происходить при фотокаталитическом окислении сложных органических молекул, например диметилметилфосфоната. Для определения фотокаталитической активности полученных материалов в окислении CO проводят сравнение кинетики накопления и расходования CO, образующегося при фотокаталитическом окислении паров диметилметилфосфоната в статическом реакторе, описанном выше.In addition to volatile organic substances, one of the main air pollutants is CO. In addition, the formation of CO, as an undesirable by-product, can occur during the photocatalytic oxidation of complex organic molecules, for example dimethyl methylphosphonate. To determine the photocatalytic activity of the obtained materials in CO oxidation, a comparison is made of the kinetics of CO accumulation and consumption generated during the photocatalytic oxidation of dimethylmethylphosphonate vapor in the static reactor described above.

Кинетические кривые CO при фотокаталитическом окислении 0,4 мкл диметилметилфосфоната под действием ультрафиолетового излучения на тканевых материалах представлены на Фиг. Видно, что для материала 20TiO2+CT/SiO2/T кинетическая кривая CO представляет кривую с насыщением, то есть не наблюдается расходования CO в ходе проведения процесса, что свидетельствует об отсутствии у данного образца фотокаталитической активности в окислении CO. В то время как для материалов, содержащих платину или золото, кинетические кривые проходят через максимум, то есть происходит постепенное расходование CO, образовавшегося при окислении диметилметилфосфоната, путем его окисления в углекислых газ. Наиболее активным является материал 1Pt/20TiO2+CT/SiO2-T/X, полученный химическим восстановлением.The kinetic curves of CO during photocatalytic oxidation of 0.4 μl of dimethyl methylphosphonate under the action of ultraviolet radiation on tissue materials are shown in FIG. It can be seen that for the 20TiO 2 + CT / SiO 2 / T material, the kinetic curve of CO represents a saturation curve, i.e., CO consumption is not observed during the process, which indicates the absence of photocatalytic activity in CO oxidation in this sample. While for materials containing platinum or gold, the kinetic curves pass through a maximum, that is, the CO, formed during the oxidation of dimethylmethylphosphonate, is gradually consumed by its oxidation to carbon dioxide. The most active material is 1Pt / 20TiO 2 + CT / SiO 2 -T / X, obtained by chemical reduction.

Таким образом, нанесение благородных металлов, преимущественно, золота и платины, позволяет получать тканевые материалы фотокаталитически активные в отношении окисления CO.Thus, the application of noble metals, mainly gold and platinum, allows fabricated materials to be photocatalytically active with respect to CO oxidation.

Материал, получаемый по предлагаемому способу, позволяет эффективно проводить адсорбционную очистку газовых и водных сред, загрязненных органическими и неорганическими веществами, и последующую самоочистку путем фотокаталитической деструкции накопленных загрязнителей под действием ультрафиолетового или видимого излучения до безвредных компонентов.The material obtained by the proposed method allows efficient adsorption treatment of gas and water environments contaminated with organic and inorganic substances, and subsequent self-cleaning by photocatalytic destruction of accumulated pollutants under the action of ultraviolet or visible radiation to harmless components.

Claims (10)

1. Способ получения фотокаталитического сорбирующего тканевого материала для фотокаталитической и адсорбционной очистки газовых и водных сред, отличающийся тем, что материал готовят пропиткой отмытой и высушенной тканевой основы водным золем диоксида кремния SiO2 с последующей сушкой обработанной тканевой основы на воздухе, промывкой дистиллированной водой и окончательной сушкой, пропиткой ткани с нанесенным диоксидом кремния раствором сульфата титанила и последующим погружением в водную суспензию фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана при постоянной температуре 70-90°С, интенсивном перемешивании и обработке ультразвуком, сушкой материала на воздухе, промывкой водой и окончательной сушкой.1. A method of producing a photocatalytic sorbent tissue material for photocatalytic and adsorption purification of gas and aqueous media, characterized in that the material is prepared by impregnation of the washed and dried fabric base with SiO 2 silica water followed by drying of the treated fabric base in air, washing with distilled water and final drying, impregnating a fabric coated with silicon dioxide with a solution of titanyl sulfate and then immersing in an aqueous suspension of a nanocrystal-based photocatalyst -crystal titanium dioxide at a constant temperature of 70-90 ° C, vigorous stirring and sonication, drying the material in air, washing with water and final drying. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пропитку отмытой и высушенной тканевой основы водным золем диоксида кремния SiO2, в результате чего протекает конденсация золя SiO2 на поверхности тканевой основы в гель, осуществляют в герметичной емкости в течение как минимум 10 ч.2. The method according to p. 1, characterized in that the impregnation of the washed and dried fabric base with an aqueous sol of silicon dioxide SiO 2 , as a result of which the condensation of the SiO 2 sol on the surface of the fabric base into a gel takes place, is carried out in a sealed container for at least 10 hours . 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окончательную сушку проводят при температуре не более 90°С3. The method according to p. 1, characterized in that the final drying is carried out at a temperature of not more than 90 ° C 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют раствор сульфата титанила с концентрацией 4-10 мас.%4. The method according to p. 1, characterized in that use a solution of titanyl sulfate with a concentration of 4-10 wt.% 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют водную суспензию фотокатализатора на основе нанокристаллического диоксида титана с концентрацией 0,5-20 г/л.5. The method according to p. 1, characterized in that the use of an aqueous suspension of a photocatalyst based on nanocrystalline titanium dioxide with a concentration of 0.5-20 g / L. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тканевой основы используют текстильную хлопковую или смешанную хлопкополиэфирную ткань с содержанием хлопка не менее 60%.6. The method according to p. 1, characterized in that the textile base is a cotton or mixed cotton polyester fabric with a cotton content of at least 60%. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют свежеприготовленный золь диоксида кремния, полученный путем гидролиза тетраэтилортосиликата в водном растворе изопропанола.7. The method according to p. 1, characterized in that they use a freshly prepared sol of silicon dioxide obtained by hydrolysis of tetraethylorthosilicate in an aqueous solution of isopropanol. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют гидрозоль диоксида кремния с размером частиц 6,0-10,5 нм, очищенный от стабилизирующих ионов натрия путем обработки катеонитом в кислотной форме.8. The method according to p. 1, characterized in that they use a silica hydrosol with a particle size of 6.0-10.5 nm, purified from stabilizing sodium ions by treatment with cateonite in acid form. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фотокатализатора используют нанокристаллический диоксид титана в анатазной модификации с удельной поверхностью более 300 м2/г.9. The method according to p. 1, characterized in that as the photocatalyst use nanocrystalline titanium dioxide in anatase modification with a specific surface area of more than 300 m 2 / g 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фотокатализатора используют нанокристаллический диоксид титана в анатазной модификации с добавками благородных металлов, таких как платина, золото или их смеси в количестве 0,1-2 мас.%. 10. The method according to p. 1, characterized in that as the photocatalyst use nanocrystalline titanium dioxide in anatase modification with the addition of noble metals such as platinum, gold or mixtures thereof in an amount of 0.1-2 wt.%.
RU2014123605/05A 2014-06-10 2014-06-10 Method of production of photocatalytic sorbing fabric material RU2559506C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123605/05A RU2559506C1 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Method of production of photocatalytic sorbing fabric material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123605/05A RU2559506C1 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Method of production of photocatalytic sorbing fabric material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2559506C1 true RU2559506C1 (en) 2015-08-10

Family

ID=53796413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014123605/05A RU2559506C1 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Method of production of photocatalytic sorbing fabric material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2559506C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793180C1 (en) * 2022-09-09 2023-03-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" Composition for applying a photoactive coating on the surface of porous and non-porous materials and providing oxidative degradation of chemicals
CN117548094A (en) * 2023-10-25 2024-02-13 成都市图腾环保科技有限公司 Negative oxygen ion purification catalyst for purifying air and preparation method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5387844A (en) * 1993-06-15 1995-02-07 Micron Display Technology, Inc. Flat panel display drive circuit with switched drive current
US20090124490A1 (en) * 2005-02-15 2009-05-14 Mitsui Chemicals, Inc. Photocatalyst, Method for Producing Same, Liquid Dispersion Containing Photocatalyst and Photocatalyst Coating Composition
US20090156394A1 (en) * 2005-09-30 2009-06-18 Mitsui Chemicals, Inc. Inorganic sintered material containing photocatalyst covered with silicon oxide film
RU2375112C1 (en) * 2008-12-18 2009-12-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Photocatalyst-adsorbent (versions)
RU2465046C1 (en) * 2011-08-01 2012-10-27 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Composite adsorption-catalytic material for photocatalytic oxidation
RU2478413C1 (en) * 2011-08-01 2013-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Composite photocatalyst for water or air treatment
US8420046B1 (en) * 2012-02-29 2013-04-16 Korea Basic Science Institute Method of preparing high crystalline nanoporous titanium dioxide photocatalyst
RU2482912C1 (en) * 2011-09-30 2013-05-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of producing filtering-sorbing material with photo catalytic properties

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5387844A (en) * 1993-06-15 1995-02-07 Micron Display Technology, Inc. Flat panel display drive circuit with switched drive current
US20090124490A1 (en) * 2005-02-15 2009-05-14 Mitsui Chemicals, Inc. Photocatalyst, Method for Producing Same, Liquid Dispersion Containing Photocatalyst and Photocatalyst Coating Composition
US20090156394A1 (en) * 2005-09-30 2009-06-18 Mitsui Chemicals, Inc. Inorganic sintered material containing photocatalyst covered with silicon oxide film
RU2375112C1 (en) * 2008-12-18 2009-12-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Photocatalyst-adsorbent (versions)
RU2465046C1 (en) * 2011-08-01 2012-10-27 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Composite adsorption-catalytic material for photocatalytic oxidation
RU2478413C1 (en) * 2011-08-01 2013-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Composite photocatalyst for water or air treatment
RU2482912C1 (en) * 2011-09-30 2013-05-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of producing filtering-sorbing material with photo catalytic properties
US8420046B1 (en) * 2012-02-29 2013-04-16 Korea Basic Science Institute Method of preparing high crystalline nanoporous titanium dioxide photocatalyst

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793180C1 (en) * 2022-09-09 2023-03-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" Composition for applying a photoactive coating on the surface of porous and non-porous materials and providing oxidative degradation of chemicals
CN117548094A (en) * 2023-10-25 2024-02-13 成都市图腾环保科技有限公司 Negative oxygen ion purification catalyst for purifying air and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Talaiekhozani et al. Recent advances in photocatalytic removal of organic and inorganic pollutants in air
Mamaghani et al. Photocatalytic oxidation technology for indoor environment air purification: The state-of-the-art
US20070149397A1 (en) Photocatalytic composite material, method for producing the same and application thereof
Shayegan et al. Effect of surface fluorination of P25-TiO2 on adsorption of indoor environment volatile organic compounds
Shayegan et al. Anatase/brookite biphasic surface fluorinated Fe–TiO2 photocatalysts to enhance photocatalytic removal of VOCs under visible and UV light
KR20060012020A (en) Method and apparatus for purifying air using a photocatalyst
Tompkins et al. Evaluation of photocatalysis for gas-phase air cleaning-Part 1: Process, technical, and sizing considerations
JP2012501842A (en) Photocatalyst derived from structured three-dimensional carbon or carbon foam
KR20020041604A (en) Novel titania photocatalyst and its manufacturing method
Paz Composite titanium dioxide photocatalysts and the" adsorb & shuttle" approach: a review
US11224860B2 (en) Nanofiber surfaces
Fatimah et al. Preparation of TiO2-SiO2 using rice husk ash as silica source and the kinetics study as photocatalyst in methyl violet decolorization
WO2007119489A1 (en) Visible light response-type titanium oxide photocatalyst, method for manufacturing the visible light response-type titanium oxide photocatalyst, and use of the visible light response-type titanium oxide photocatalyst
RU2478413C1 (en) Composite photocatalyst for water or air treatment
Tao et al. Development of a TiO2/AC composite photocatalyst by dry impregnation for the treatment of methanol in humid airstreams
WO2020175847A1 (en) Glass or aluminum structure air filter using photocatalyst precoat and manufacturing method therefor
Sidheswaran et al. Characterization and visible light photocatalytic activity of cerium-and iron-doped titanium dioxide sol− gel materials
Liang et al. Immobilisation of TiO2 films on activated carbon fibres by a hydrothermal method for photocatalytic degradation of toluene
Sohrabi et al. The effect of Fe-loading and calcination temperature on the activity of Fe/TiO2 in phenol degradation
US8617478B2 (en) Photocatalytic device with mixed photocatalyst/silica structure
RU2559506C1 (en) Method of production of photocatalytic sorbing fabric material
JP5544515B2 (en) Method for producing emulsion paint for forming weather and stain resistant film, emulsion paint and weather and stain resistant paint film
CN106964375B (en) Titanium oxide photocatalyst carrying iron compound
RU2562485C1 (en) Photocatalytic sorbing fabric material
RU2482912C1 (en) Method of producing filtering-sorbing material with photo catalytic properties

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160611