Одной из сфер применения фотокатализаторов – ускорителей химических реакций, работающих под действием света – является очистка поверхностей от загрязняющих веществ и микроорганизмов. Для этой цели, в частности, используется нанокристаллические порошки диоксида титана – белого пигмента, который часто входит в состав эмалей, лаков и красок. Однако у измельченного диоксида титана есть недостаток: этот фотокатализатор чувствителен только к ультрафиолету, из-за чего его невозможно использовать при комнатном освещении.
Эту проблему смогли решить ученые из Института катализа СО РАН, которые создали композитный фотокатализатор на основе диоксида титана, допированного азотом, и вольфрамата висмута – соединения двух блестящих металлов серебристого и серебристо-серого цвета. «Диоксид титана, допированный азотом, имеет отличные свойства поверхности и поглощает свет в видимой области. Другой компонент, вольфрамат висмута, позволяет существенно повысить скорость окислительной деструкции за счет создания гетероструктурной композиции и эффективного переноса зарядов», – цитирует Институт катализа СО РАН кандидата химических наук Дмитрия Селищева.
Синтезировав новый композит, ученые разработали и запатентовали аэрозольный способ его нанесения на тканевые и твердые поверхности. Для этой цели используется аэрозольный состав, который содержит фотоактивный компонент, связующее соединение и растворитель. После нанесения и высыхания этой смеси на твердой поверхности формируется тонкопленочное фотоактивное покрытие, которое самоочищается под действием света. Масштабирование этой технологии позволит выпускать очищающие средства для быта и промышленности.