Fotokatalyticky aktivní nanokompozity pro stavební hmoty

Silvie Rebilasová

Doctoral thesis

Photoactivity of nanocomposite for building materials

Anotácia:

V rámci dizertační práce byly připraveny kompozity typu oxid křemičitý/TiO2 a kompozity typu vrstevnatý silikát/TiO2. K přípravě kompozitů byl jako prekurzor TiO2 využit titanylsulfát, který je meziproduktem při výrobě titanové běloby sulfátovým způsobem. Připravené kompozity byly následně tepelně zpracovány při vybraných teplotách. Připravené kompozity byly charakterizovány běžnými metodami chemické a fázové analýzy, byla určena jejich fotodegradační aktivita. Vybrané kompozity byly následně použity jako příměsi do past na bázi cementu a byl studován jejich vliv na mechanické vlastnosti těchto past. U vybraných past byla následně testována fotodegradační aktivita jejich povrchu, pro tyto testy byla použita metoda odbourávání Rhodaminu B naneseného na povrchu těchto vzorků a u vybraných vzorků byl proveden test odbourávání NO. Porovnáním výsledků bylo zjištěno, že nejvhodnějším fotokatalyticky aktivním plnivem je kompozit SiO2/TiO2 s obsahem 50 hm.% TiO2 kalcinovaný při teplotě 600 °C. Dále bylo také zjištěno, že nejvhodnějším latentně hydraulickým, fotokatalyticky aktivním plnivem je kompozit kaolin/TiO2 s obsahem 50 hm.% TiO2 kalcinovaný rovněž při 600 °C.

Abstract:

The composites of silicon oxide/TiO2 and phyllosilicate / TiO2 were prepared within the frame of this dissertation. For the preparation of the composites, the titanylsulphate was used as the TiO2 precursor. The as synthesized composites were subsequently thermally treated at the given temperatures. Obtained samples were characterized using the selected methods of the chemical and phase analysis, their photodegradation activity was also evaluated. Selected composites were then used as the admixtures in the cement pastes ant their effect on the mechanical strength of hardened pastes was also tested. For the selected cement pastes the self-cleaning ability was tested using Rhodamine B, which was deposited on the surface of the tested samples, the photodegradation ability of the selected samples towards NO was also tested. The comparison of the samples showed that the most promising material is the calcined composite kaoline/TiO2.

Kľúčové slová

Kaolinit, vermikulit, bentonit, křemen, TiO2, fotokatalytická aktivita, stavební materiály.

Keywords

Kaolinite, vermiculite, bentonite, quartz, TiO2, photoactivity, building materials.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 12. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 5. 2021
• Vedúci: Vlastimil Matějka
• Oponent: Petr Martinec, Oldřich Hoffmann, Jozef Vlček

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Doctoral programme:
Materiálové vědy a inženýrství