Применение реакции фотокатализа в строительных материалах

На современном этапе развития науки фотокатализ определяют как «изменение скорости или возбуждение химических реакций под действием света в присутствии веществ (фотокатализаторов), которые поглощают кванты света и участвуют в химических превращениях участников реакции, многократно вступая с ними в промежуточные взаимодействие и регенерируя свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий».

Эффект фотокатализа – минерализации газообразных загрязнений на поверхности катализатора под действием мягкого ультрафиолетового излучения – открыт в 20-е годы прошлого века, но активные исследования проводятся в последние 10–15 лет [6].

В качестве фотокатализатора в настоящее время широко используется диоксид титана, в частности при фотолизе воды, как экономически выгодного способа получения водорода. Фотокаталитические процессы также можно использовать и для очистки воздуха. Нанесенный на оксидную матрицу диоксид титана под действием энергии света, кислорода из воздуха и воды, образует свободные радикалы, которые способны разрушить органические и неорганические загрязнения.

Диоксид титана широко используется не только как индивидуальное соединение, но и, как покрытие, которое наносят на пористые оксидные матрицы (SiO2) для увеличения его удельной поверхности, механической прочности повышения термической и увеличения селективности получаемых на его основе катализаторов.

Диоксид титана существует в виде трех полиморфных форм: анатаза, рутила и брукита. Наибольшую активность в фотостимулированных каталитических и фотоэлектрических реакциях проявляет диоксид титана, находящийся в анатазной модификации. Усиление фотоактивности объясняется более высоким положением уровня Ферми у анатаза по сравнению с рутилом.

Диоксид титана добавляется при производстве цементов, разработанных группой Italcementi. Изделия из такого цемента обладают свойствами самоочищения и удаления загрязнений из атмосферы. Исследования показывают, что использование цемента с содержанием диоксида титана уменьшают содержание Cox в среднем на 80% [5].

Расчет плиты по прочности
Нагрузка образования трещин в опорных и пролетном сечениях плиты вычисляется по формуле: qcrc,i = i0 h2 Rbt/ h2 (5.7) По табл. 13 [9] при = 1.07: 10 = 5.2, 20 = 5.4, 30 = 8.6; qcrc,1 = = Н/мм2 < 6.98 Н/мм2 = qn ; qcrc,2 = = Н/мм2 < 6.98 Н/мм2 = qn ; qcrc,3 = = Н/мм2 < 6.98 Н/мм2 = qn ; ...

Расчет прогиба панели
Данные для расчета: панель − однопролетный свободно опертый элемент с длительно распределенной нагрузкой, расчетный пролет мм, площадь растянутой арматуры мм², класс − А300 ( МПа). Допустимый прогиб: мм. Выполним расчет прогиба: , мм, где − коэффициент, принимаемый в зависимост ...

Расчет прогиба плиты
Прогиб определяется от нормативного значения постоянной и длительной нагрузок, предельный прогиб f= [2,5 см] согласно табл. II. 4. Вычисляем параметры, необходимые для определения прогиба плиты с учетом трещин в растянутой зоне. Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузо ...