FOTOKATALIZA

Fotokataliza to termin oznaczający przyśpieszenie reakcji chemicznej pod wpływem światła. Najbardziej znanym przykładem tego procesu jest fotosynteza, podczas której fotokatalizator - którym w tym wypadku jest chlorofil - pod wpływem działania światła zamienia wodę i ditlenek węgla w glukozę i tlen. W przypadku farb i tynków rolę katalizatora pełni fotokatalityczny pigment np. ditlenek tytanu (TiO₂ - nazywany popularnie bielą tytanową, najlepszy, biały pigment do farb), odpowiednio rozdrobniony do wielkości nanocząsteczek. W takiej postaci posiada on doskonałe właściwości fotokatalityczne: w jego obecności pod wpływem światła szybciej zachodzą reakcje chemiczne.

Światło o długości fali w zakresie poniżej 400 nm (ultrafioletowe UV, pasmo światła widzialnego to zakres fali o długości 380 ~ 780 nm) powoduje w nanocząstkach półprzewodnika, ditleneku tytanu, wybijanie elektronów z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa. Szerokość przerwy energetycznej w przypadku TiO₂ wynosi 3,2 eV.

Dzięki temu na powierzchni ditlenku tytanu powstają elektrony ( e¯ ), które łączą się z tlenem z powietrza formując aktywny tlen ( O₂¯ ) oraz dziury elektronowe (h+) łączące się z parą otaczającego powietrza lub wodą i tworzące rodniki wodorotlenowe (OH) z wody. Ten proces jest podobny do fotosyntezy, w której chlorofil wyłapuje światło słoneczne.

Powstały rodnik wodorotlenowy (OH) jest silnym utleniaczem wystarczająco mocnym, aby utleniać i rozkładać różnego rodzaju zabrudzenia organiczne, jak np.: ptasie odchody, tłuszcze, oleje, spaliny, itp. Na skutek powyższych reakcji zabrudzenia same odpadają lub łatwo dają się spłukać wodą np. podczas deszczu. Część zanieczyszczeń w kolejnych reakcjach przekształci się w wodę i dwutlenek węgla. Aktywny tlen ( O₂¯ ) wyzwala natomiast reakcje redukcji.

Zaawansowane technologicznie, fotokatalityczne powłoki Carbon posiadają doskonałe właściwości samoczyszczące, antystatyczne, stanowią także ochronę przed promieniowaniem UV.