Auswirkungen der UVA-Photokatalyse auf TiO2-haltige Mörtel
Wenn sich Dieselruß auf Gebäuden ablagert, können farbliche Veränderungen und unerwünschte schwarze Krusten entstehen. Abhilfe schaffen selbstreinigende Systeme auf Basis von TiO2-Beschichtungen. Kann die Bestrahlung von UVA-Licht die Wirkung weiter verbessern?
In der Studie haben spanische Forscher die selbstreinigende Wirkung von TiO2-haltigen Mörteln, die mit Dieselruß beschichtet waren, unter Laborbedingungen beurteilt.
Herstellung und Untersuchungsmethoden
Die Mörtelproben stellten sie unter Verwendung von Löschkalk und zwei verschiedenen Mengen von TiO2 (2,5% und 5%) her. Die Kalkmörtel wurden anschließend mit Dieselruß beschichtet und mit UVA-Licht für 30 Tage bestrahlt. Die photokatalytische Effizienz wurde durch visuelle Inspektion, Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (FESEM) und Farbspektrophotometrie ausgewertet. Änderungen der chemischen Zusammensetzung der Rußpartikel wurden durch analytische Pyrolyse und Festkörper-13C-NMR-Spektroskopie beurteilt.
Verbesserter Selbstreinigungseffekt
Die FESEM- und Farbspektrophotometrie legten nahe, dass der Selbstreinigungseffekt der mit Ruß beschichteten TiO2-haltigen Mörtel nach UVA-Bestrahlung verbessert wurde. Die Kombination aus analytischer Pyrolyse und 13C-Festkörper-NMR ergab, dass die UVA-Bestrahlung das Cracken von polyzyklischen aromatischen Strukturen und n-Alkylverbindungen des Dieselrußes und deren Umwandlung in Methylpolymere bewirkte. Die Ergebnisse zeigten auch, dass die Integration von TiO2 in die Kalkmörtel-Formulierungen diese Umwandlung katalysiert und damit den Selbstreinigung fördert. Die kombinierte Wirkung von TiO2 und UVA-Bestrahlung ist ein vielversprechender Ansatz, um Kalkmörtel zu reinigen, die von Rußablagerung betroffen sind.
Mehr zu der Studie lesen Sie in: Science of The Total Environment, Volumes 605–606, 15 December 2017, Pages 147–157