Využití fotokatalyticky aktivních materiálů ve stavebních hmotách

Kristýna Mitręgová

Diplomová práce

Utilization of the photocatalysts in the building materials

Anotace:

Předložena diplomová práce je zaměřena na využití fotokatalyticky aktivního materiálu ve stavebních hmotách. Teoretická část se zabývá polovodivými materiály, jejich dělením a energií zakázaného pásu. Dále popisuje vybrané fotokatalyticky aktivní látky a věnuje se principu heterogenních fotokatalytických reakcí. Následně se zaměřuje na popis stavebních hmot na bázi Portlandského cementu a latentně hydraulických látek. Závěr teoretické části se zabývá rešerší o současném stavu v oblasti využití fotokatalyzátorů jako příměsí stavebních materiálů a popisem vybraných experimentálních technik studia materiálů. Experimentální část uvádí přípravu a charakterizaci fotokatalyticky aktivního grafitického nitridu uhlíku (g-C3N4). Dále se zabývá přípravou vzorků stavebních hmot na bázi cementu s obsahem fotokatalyzátoru, charakterizací základních vlastností připravených stavebních materiálů a popisem vlivu přítomnosti g-C3N4 na hydratační děje stavebního pojiva. Závěrem praktické části je stanovení fotodegradační účinnosti povrchů připravených vzorků stavebních materiálů odbouráváním vybraného organického barviva.

Abstract:

This diploma thesis is focused on the use of photocatalytic active material in the building materials. The theoretical part describes the semiconducting materials, their category and energy of the band gap. This thesis also describes selected photocatalytic semiconductors and deals with fundamental heterogeneous photocatalytic reactions. Following part, is focused on the description of building materials based on Portland cement and latent hydraulic materials. At the end of the theoretical part the current state in the use of the photocatalysts as direct building materials is summarized. The experimental part describes the preparation and characterization of the photocatalytically active graphitic carbon nitride g-C3N4. It also deals with the preparation of samples of cement-based building materials with photocatalysts, characterization of the basic properties of the prepared building materials and description of the influence of the presence of g-C3N4 on the cement’s hydration processes. The conclusion of the practical part determinates the photodegradation efficiency of the surfaces of prepared samples of building materials by degradation of selected organic dye.

Klíčová slova

polovodič, fotokatalýza, fotokatalyticky aktivní materiál, grafitický nitrid uhlíku, stavební materiály, fotodegradace barviva

Keywords

semiconductor, photocatalysis, photocatalytic active material, graphitic carbon nitride, building materials, photodegradation of dye

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2021
• Vedoucí: Vlastimil Matějka
• Oponent: Radim Škuta

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemické a environmentální inženýrství / Metody analýzy pro chemické a environmentální inženýrství