Vliv vlhkosti prostředí na samočistící schopnosti povrchů stavebních materiálů s obsahem fotokatalyzátorů

Bohdan Polishchuk

Bachelor's thesis

Influence of the humidity on the self-cleaning performance of building materials containing the photocalysts

Anotácia:

Cílem této bakalářské práce je zkoumaní vlivu vlhkosti na samočistící vlastnosti povrchů cementových bločků pokrytých vrstvou oxidu titaničitého, který se používá jako fotokatalyzátor. V dnešní době se problém znečištění životního prostředí stává stále aktuálnějším, a proto vývoj účinných metod pro přípravu samočistících povrchů představuje důležitý směr výzkumu. Teoretická část práce se věnuje základním aspektům fotokatalýzy a mechanismům samočištění povrchů při použití oxidu titaničitého. Zvláštní pozornost je věnována fotokatalýze, polovodičům a účinnosti různých fotokatalyzátorů. V tomto kontextu jsou zkoumány fyzikálně-chemické procesy, které probíhají při interakci daného druhu materiálů s různými znečišťujícími látkami v podmínkách vlhkého prostředí. V praktické části jsou provedeny experimenty zaměřené na identifikaci optimálních podmínek pro fungování oxidu titaničitého jako fotokatalyzátoru při různých úrovních vlhkosti a teploty. Experimentální data jsou analyzována s cílem určit vztahy mezi vlhkostí a účinností samočistících povrchů. Výsledky této práce mohou být využity k optimalizaci samočistících procesů s využitím fotokatalyzátorů na bázi oxidu titaničitého v reálných podmínkách. Realizovaný výzkum má potenciál výrazně zlepšit účinnost a aplikovatelnost podobných technologií v oblasti stavebního průmyslu, ochrany životního prostředí a podporovat tím udržitelný rozvoj.

Abstract:

The aim of this bachelor's thesis is to investigate the influence of humidity on the self-cleaning properties of the surfaces of cement blocks covered with a layer of titanium dioxide, which is used as a photocatalyst. Nowadays, the problem of environmental pollution is becoming more and more relevant, and therefore the development of effective methods for the preparation of self-cleaning surfaces represents an important direction of research. The theoretical part of the work is devoted to the basic aspects of photocatalysis and the mechanisms of self-cleaning surfaces when using titanium dioxide. Special attention is paid to photocatalysis, semiconductors and the efficiency of various photocatalysts. In this context, the physico-chemical processes that take place during the interaction of a given type of materials with various pollutants in humid environmental conditions were investigated. The experiments of the practical part are aimed at identifying the optimal conditions for the functioning of titanium dioxide as a photocatalyst at different levels of humidity and temperature. Experimental data were analyzed to determine the relationships between humidity and the effectiveness of self-cleaning surfaces. The results of this work can be used to optimize self-cleaning processes using photocatalysts based on titanium dioxide in real conditions. The research carried out has the potential to significantly improve the efficiency and applicability of similar technologies in the field of construction industry, environmental protection and thus support sustainable development.

Kľúčové slová

Fotokatalyzátor, polovodič, oxid titaničitý, samočisticí schopnosti, fotodegradace.

Keywords

Photocatalyst, semiconductor, titanium dioxide, self-cleaning capabilities, photodegradation.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2024
• Vedúci: Vlastimil Matějka
• Oponent: Jiří Ščučka

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Bachelor programme:
Chemické a environmentální inženýrství