Fotokataliza to proces, który prowadzi do utleniania różnych związków pod wpływem promieniowania ultrafioletowego oraz odpowiednio dobranego katalizatora, który umożliwia zajście całej reakcji. W efekcie fotokatalizy różne złożone związki chemiczne mogą zostać rozłożone do postaci wody, dwutlenku węgla oraz anionów nieorganicznych.
Do przeprowadzenia całej reakcji potrzebny jest więc odpowiedni katalizator oraz odpowiednia ilość światła. Substancją, która sprawdza się najlepiej w tej roli, jest dwutlenek (ditlenek) tytanu, czyli TiO2. Problemem jest jednak to, że jest on w stanie pochłaniać tylko i wyłącznie promieniowanie UV. Promieniowanie UV jest wprawdzie obecne również w świetle widzialnym, jednak jego udział jest stosunkowo niewielki i nie przekracza 5%. Oznacza to, że do skutecznego wzbudzenia procesu potrzebne jest albo doświetlanie urządzeniem emitującym UV, albo zwiększenie możliwości pochłaniania światła, przez stosowanie różnych domieszek. To drugie rozwiązanie jest bardziej ekonomiczne, w związku z czym powierzchnia dwutlenku tytanu jest modyfikowana różnymi innymi pierwiastkami. W przypadku GENESIS B-COAT 5, tym dodatkiem są pojedyncze atomy srebra. Nasza wyjątkowa kompozycja w skali manometrycznej wygląda jak kiść winogrona, gdzie owocami są atomy srebra, a łodygą jest nano szkielet dwutlenku tytanu. Ta wyjątkowa konstrukcja sprawia, że pokryte powierzchnie chronione są w dzień i w nocy, bez konieczności uzupełniania powłoki o dodatkowe komponenty.
Jak przebiega proces fotokatalizy?
Pod wpływem odpowiedniej ilości promieniowania ultrafioletowego zmodyfikowany dwutlenek tytanu pochłania fotony, które wybijają elektrony ze znajdującej się najdalej od jadra atomowego powłoki walencyjnej. Umożliwia to, w półprzewodniku, jakim jest ditlenek tytanu ich przeskoczenie, z pasma podstawowego do oddzielonego niewielkim pasmem zabronionym pasma przewodnictwa. Elektrony przechodzące do pasma przewodnictwa, mogą połączyć się z tlenem, prowadząc do powstania jego aktywnych form – anionorodnika ponadtlenkowego O2–. Po oddaniu elektronu w dwutlenku tytanu powstają dziury elektronowe naładowane dodatnio. Prowadzi to do połączenia z wodą zawartą w powietrzu oraz powstania rodników wodorotlenowych.
Rodniki wodorotlenowe ze względu na brak jednego elektronu są niezwykle aktywne chemicznie i łatwo wchodzą w reakcje z innymi związkami. Są w stanie łączyć się m.in. z unoszącymi się w zanieczyszczonym powietrzu lotnymi związkami organicznymi m.in. (WWA) benzoapirenem, bifenylem czy naftalenem, czyli wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi znajdującymi się w spalinach samochodowych czy szkodliwymi tlenkami azotu. Doprowadza to do rozkładu bardziej złożonych substancji na coraz prostsze związki. Aktywność ta jest wyjątkowo skuteczne wobec wirusów i bakterii, rozkładając je do wody i dwutlenku węgla – substancji nie szkodliwych dla ludzi.
Ekologia
Wzrost cen
