Адсорбент, покрытый тонким слоем TiO2 может использоваться для очистки воздуха не только внутри помещений, но и на пилотируемых кораблях и орбитальных станциях.

Исследователи из Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН создали новые композиционные фотокатализаторы на основе нанокристаллического диоксида титана для эффективной очистки воздуха в замкнутых помещениях, сообщает издание «Наука в Сибири».

Эти соединения представляют собой высокопористый адсорбент, покрытый тонким слоем TiO2, за счет чего способны быстро адсорбировать большое количество вредных загрязняющих веществ, а затем под воздействием мягкого ультрафиолета и кислорода воздуха разрушать их до безопасных для человека продуктов — углекислого газа и воды.

Отмечается, что благодаря низкой стоимости и химической стабильности диоксид титана широко используется в косметической, пищевой, лакокрасочной и целлюлозно-бумажной промышленности в качестве белого пигмента и наполнителя. Однако TiO2 обладает и другой уникальной способностью: окислять загрязняющие вещества под воздействием мягкого ультрафиолетового излучения и О2. Такой фотокаталитический метод эффективен тем, что в процессе очистки загрязнители не накапливаются на фильтрах очистителя, а полностью разрушаются до безопасных продуктов. Причем применение этого способа позволяет очищать воздух не только от вредных органических веществ, но и от микроорганизмов — бактерий и вирусов.

Тем не менее зачастую скорости фотокаталитического окисления недостаточно для эффективной очистки воздуха. Для решения этой проблемы ученые ИК СО РАН разработали новые композиционные фотокатализаторы на основе нанокристаллического диоксида титана, нанесенного на поверхность высокопористого адсорбента. Уникальное сочетание адсорбционных свойств и фотокаталитической активности позволяет материалам намного быстрее вбирать в себя большое количество вредных загрязняющих веществ, а затем, как уже было сказано выше, разлагать ядовитые соединения до безопасных продуктов.

Научный сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Дмитрий Селищев сообщил, что новые композиционные фотокатализаторы могут использоваться при создании компактных устройств для очистки воздуха не только внутри помещений, но и на пилотируемых кораблях и орбитальных станциях во время длительных полетов в космос.

— Человек выдыхает не только углекислый газ, но и другие вещества, например, ацетон и этилен. Их малое количество, но когда всё это накапливается в замкнутом помещении, то может привести к отравлению вплоть до летального исхода, — пояснил научный сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Михаил Люлюкин.

Использование композиционных фотокатализаторов позволит повысить эффективность очистки воздуха в замкнутых помещениях и сократить затраты на систему жизнеобеспечения космонавтов из-за потребления малого количества энергии и возможности осуществления замкнутого цикла превращения.

По материалам издания «Наука в Сибири»

Дмитрий Селищев, студентка ФЖ НГУ Надежда Рыжкина