ES2319916T3

ES2319916T3 - Composicion para revestimiento de fachadas y similares.

Info

Publication number: ES2319916T3
Application number: ES05731084T
Authority: ES
Inventors: Peter Grochal; Werner Duttlinger; Michael Troll; Josef Ermuth
Original assignee: Sto SE and Co KGaA
Current assignee: Sto SE and Co KGaA
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: CN1993431A; PT1753831E; CN1993431B; WO2005118726A1; DE502005006278D1; EP1753831A1; SG155884A1; ATE417902T1; ATE449140T1; DK1753831T3; EP1887055B1; PL1753831T3; DE502005008567D1; US20080011195A1; NO333658B1; SI1753831T1; RU2375396C2; EP1887055A1; EP1753831B1; NO20064970L

Abstract

Composición para revestir paredes, fachadas y elementos similares, con como mínimo un agente ligante con un agente de efecto fotocatalítico que posee una absorción de luz significativa, como mínimo, a una longitud de onda en la zona entre 380 nm y 500 nm, caracterizada porque el agente de efecto fotocatalítico comprende TiO2 mezclado, o especialmente dopado, con carbono y/o azufre.

Description

Composición para revestimiento de fachadas y similares.

La presente invención se refiere a una composición para revestir paredes, fachadas o elementos similares.

Las composiciones de este tipo se utilizan, por ejemplo, para fabricar pinturas y sistemas de revocos para zonas interiores y exteriores. Un campo de aplicación especial de estas composiciones es la fabricación de sistemas termoaislantes compuestos. En especial, estas composiciones se pueden utilizar para fabricar un revestimiento final de los sistemas termoaislantes compuestos. Después de la terminación de los correspondientes sistemas termoaislantes compuestos, en especial sobre el lado norte de edificios, en algunos casos se produce invasión del revestimiento final por algas y hongos.

Según el documento EP 0 963 789 A2, se puede conseguir una mejor duración y resistencia a la intemperie de una composición de revestimiento que contiene un fotocatalizador cuando se utiliza como fotocatalizador dióxido de titanio recubierto con fosfato cálcico.

El documento EP 1 285 953 A1 da a conocer material con efecto fotocatalítico cuando se ilumina con luz visible, que comporta dióxido de titanio con una especial estructura de lugares vacíos.

Según Asahi R. y otros: "Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium oxides" ("Fotocatálisis de luz visible en óxidos de titanio con dopaje de nitrógeno"), Science, American Association for the Advancement of Science, US, Vol. 293, páginas 269-271, XP002254522, ISSN: 0036-8075, mediante TiO_{2} con dopaje de nitrógeno se puede conseguir con luz visible un efecto fotocatalítico.

Teniendo en cuenta estos problemas del estado de la técnica, el objeto de la presente invención es dar a conocer una composición del tipo inicialmente descrito, con la que se puede inhibir eficazmente el crecimiento de algas y hongos, así como un procedimiento para fabricar tales composiciones.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante el perfeccionamiento de las composiciones conocidas indicado en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

La presente invención se basa en el conocimiento de que los agentes de efecto fotocatalítico se pueden utilizar no sólo para reducir las sustancias nocivas, como se menciona en el documento DE 100 64 317 A1, sino también para inhibir el crecimiento de algas y hongos. La naturaleza especial de los agentes de efecto fotocatalítico utilizados según la invención permite aprovechar la luz solar normal que incide, por reflexión y dispersión, en los espacios interiores y también sobre el lado norte de los edificios, de modo que al mismo tiempo, mediante la utilización de agentes ligantes que poseen las propiedades descritas, se asegura que se produce la fotocatálisis en los agentes de efecto fotocatalítico. De esta manera, se puede reducir eficazmente el crecimiento de algas y hongos sin emplear los biocidas que se utilizan tradicionalmente para inhibir el crecimiento de algas y hongos.

En una composición especialmente preferente en el campo de la invención, la relación entre la absorbancia (Función F(R\infty) de Kubelka-Munk) del agente de efecto fotocatalítico respecto a la absorbancia (Función F(R\infty) de Kubelka-Munk) del agente ligante es mayor que 6,25 x 10^{-3}, preferentemente superior a 1 x 10^{-2}, como mínimo para una longitud de onda de absorción situada entre 380 y 500 nm. El agente ligante, como mínimo en la zona entre 380 y 500 nm, en especial en la zona entre 400 y 450 nm, puede tener una absorbancia menor que 0,8, en especial menor que 0,5, cuando, en las mismas condiciones de medición de la longitud de onda de absorción, el agente de efecto fotocatalítico presenta una absorbancia de más de 0,005, preferentemente de más de 0,01, con especial preferencia de 0,02 o superior.

Los agentes ligantes utilizados en el campo de la invención pueden comprender componentes orgánicos y/o inorgánicos. Se ha comprobado que el uso de agentes ligantes que, en su caso, comportan exclusivamente componentes inorgánicos, es apropiado para evitar la descomposición inducida fotocatalíticamente del agente ligante.

En una forma especialmente preferente de la invención, el agente ligante puede comportar, como mínimo, un componente orgánico y, como mínimo, un componente inorgánico. Mediante una elección hábil del agente ligante se puede asegurar que los radicales generados por los agentes fotocatalíticos no conduzcan a la descomposición del agente ligante y a la consecuente desintegración del revestimiento de fachada o pared. Según la invención, el agente de efecto fotocatalítico comprende TiO_{2}. En los semiconductores el efecto fotocatalítico se produce porque al incidir la luz se forman pares electrón-hueco que en la superficie del material generan radicales libres muy reactivos que pueden coadyuvar a la inhibición del crecimiento celular. El dióxido de titanio es un semiconductor de esta clase. Utilizando dióxido de titanio se puede conseguir un efecto fotocatalítico en la banda de longitudes de onda de 400 a 450 nm cuando se realiza una adición, especialmente un dopaje con carbono y/o azufre.

Se ha observado que es especialmente ventajoso para el efecto fotocatalítico en la banda de longitudes de onda entre 400 y 450 nm que el contenido de azufre y/o de carbono en el dióxido de titanio, utilizado como agente de efecto fotocatalítico, sea del 0,05 al 4% en peso, preferentemente de 0,05 a 2% en peso, con especial preferencia de 0,4 a 1,5% en peso. Se ha observado que el efecto deseado se produce con especial nitidez cuando el dióxido de titanio mezclado con azufre y/o carbono está presente en forma de octaedrita. También se ha observado que es ventajoso que el azufre y/o carbono sólo esté depositado en una capa superficial de las partículas de dióxido de titanio de la composición según la invención.

El agente de efecto fotocatalítico tiene un efecto especialmente positivo cuando posee una superficie específica según BET de 100 a 250 m^{2}/g, preferentemente de 130 a 170 m^{2}/g y/o no presenta bandas de carbonato en el espectro fotoelectrónico de rayos X ni en el espectro infrarrojo. Para conseguir una absorbancia especialmente elevada del agente de efecto fotocatalítico en la banda de 400 a 450 nm, se ha observado que es ventajoso fabricar el agente de efecto fotocatalítico, como mínimo en parte, mezclando un compuesto de titanio, preferentemente disuelto en un disolvente, con un compuesto orgánico de carbono y tratando térmicamente esta mezcla a una temperatura de 500ºC o menor, preferentemente a 400ºC o menos, con especial preferencia a 350ºC o menos pero a más de 150ºC, preferentemente 200ºC o más.

El agente de efecto catalítico obtenido de esta manera puede tener una banda de absorción especialmente fuerte con una energía de enlace de 285,6 eV en el espectro fotoelectrónico de rayos X (XPS), en comparación con la banda O1s de 530 eV.

Para conseguir una composición que inhiba el crecimiento celular de modo especialmente eficaz, se ha observado que para fabricar el compuesto de efecto fotocatalítico es adecuado utilizar un dióxido de titanio amorfo, parcialmente cristalino o cristalino, o bien dióxido de titanio que contiene agua, o bien un hidrato de titanio o un hidrato de óxido de titanio, y que el compuesto de titanio puede ser un hidrato de titanio procedente de un proceso de sulfatación. Previamente se puede neutralizar y lavar el hidrato de titanio, de modo que el contenido en SO_{3} de la materia sólida después del secado sea inferior a 1% en peso. Es conveniente que el compuesto de carbono, utilizado para fabricar el agente de efecto fotocatalítico empleado en la composición según la invención, posea una temperatura de descomposición de, como máximo, 400ºC, con especial preferencia de 350ºC o menos, en especial 300ºC o menos. El compuesto de carbono puede contener, como mínimo, un grupo funcional, por ejemplo un grupo OH-, CHO-, COOH-, NH_{x}- y/o SH_{x}. Se ha observado que es especialmente adecuado utilizar etilenglicol, glicerina, hidratos de carbono, hidróxidos de amonio o mezclas de los mismos. Adicional o alternativamente, se puede emplear como compuesto de carbono el hollín o carbón activo. En la fabricación del agente de efecto fotocatalítico a utilizar en una composición según la invención, el tratamiento térmico se puede realizar en una unidad de calcinación de funcionamiento continuo, preferentemente un horno rotativo tubular, de modo que el dióxido de titanio en polvo o en pasta obtenible en el comercio se coloca en un disolvente para fabricar una suspensión, a esta suspensión se añade una pequeña cantidad del compuesto de azufre/carbono y se mezcla con la suspensión, se elimina el disolvente, se seca el residuo a una temperatura de secado y seguidamente se calcina a una temperatura de calcinación. Como disolvente se puede emplear, por ejemplo, agua.

Para mantener un efecto fotocatalítico especialmente elevado, se ha observado que es adecuado calentar el residuo secado en un recipiente cerrado antes de transcurrir una hora a 300ºC, y luego mantenerlo a esta temperatura durante tres horas más. Convenientemente, el residuo en polvo se calcina por calentamiento hasta que, después de un cambio de color de blanco a pardo oscuro, se produce un nuevo cambio a color ocre.

Además de, como mínimo, un agente ligante y el agente de efecto fotocatalítico, la composición según la invención también puede comprender un agente dispersante, por ejemplo, polifosfato de sodio y/o una solución de poliacrilato, sal sódica, como mínimo un espesante, por ejemplo, metilhidroxietilcelulosa modificada, poliuretano hidrófugo, éter de celulosa y/o un polisacárido, un antiespumante, por ejemplo, una mezcla de aceite de parafina, ácido silícico hidrófugo y emulsionantes y/o polisiloxano-copolímero con ácido silícico hidrófugo emulsionado en agua, como mínimo, un pigmento, por ejemplo dióxido de titanio, como mínimo, un material de carga, por ejemplo, un silicato, caolín o sustancia similar, como mínimo un agente hidrofugante, por ejemplo, metilsiliconato de potasio en solución acuosa y/o, como mínimo, un microbiocida o conservante para envases, por ejemplo, isotiazolinona. El revestimiento obtenido con una composición según la invención puede tener una estructura de granulación de hasta 6 mm. Adicional o alternativamente, las composiciones según la invención pueden comprender agentes adsorbentes, por ejemplo, carbón activo, ácido silícico y microsilicatos. En este caso, el agente de efecto fotocatalítico puede descomponer eficientemente las sustancias adsorbidas sobre el agente adsorbente.

Se ha observado que es especialmente ventajoso que la composición según la invención sea una composición supercrítica, en la que la proporción de sólidos está ajustada a la proporción de líquidos de manera que no se produce una humectación total de las materias sólidas. En este caso se forma revestimiento poroso con el que se puede asegurar un contacto fiable entre las sustancias nocivas a eliminar y el agente de efecto fotocatalítico.

Preferentemente, la composición según la invención contiene un agente adsorbente, por ejemplo, carbón activo, ácido silícico, microsilicatos, silicageles, zeolita, bentonita, tierra de diatomeas, espuma de vidrio o materias similares.

Se ha observado que los agentes de efecto fotocatalítico a base de dióxido de titanio que contiene azufre y/o carbono utilizados según la invención presentan, en comparación con el dióxido de titanio puro, una absorción de luz notablemente mayor en la región de longitudes de onda por encima de 400 nm (vlp-TiO_{2}), con un espectro de resonancia de espín electrónico el cual, medido a una temperatura de 5 K, sólo tiene una señal significativa en la zona de valores "g" de 1,97 a 2,05.

En el campo de la fabricación de composiciones según la invención, se ha observado que es especialmente ventajoso elaborar en un primer paso un producto intermedio mediante la dispersión del agente de efecto fotocatalítico en un agente ligante inorgánico y, en una segunda etapa, mezclar este producto intermedio con un agente ligante orgánico. En este procedimiento, en el primer paso, en el agente inorgánico, en general inerte, se producen coagulados del agente de efecto fotocatalítico con los radicales que se pueden generar en el agente de efecto fotocatalítico, de modo que estos coagulados, en un segundo paso, se pueden unir entre sí mediante el agente ligante orgánico. En las tablas siguientes se presentan formas de realización preferentes de la invención, en las que las cifras se refieren a las proporciones en peso de los correspondientes componentes de las composiciones.

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Ejemplo 1 Pintura de silicona, para interiores

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Ejemplo 2 Pintura de silicato, para interiores

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Ejemplo 3 Pintura de silicato/silicona, para interiores

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Ejemplo 4 Revoque de silicona, para interiores

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Ejemplo 5 Revoque de silicato, para interiores

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Ejemplo 6 Pintura de resina de silicona, para exteriores

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Ejemplo 7 Pintura de silicato, para exteriores

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Ejemplo 8 Pintura de silicato/silicona, para exteriores

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Ejemplo 9 Revoque de silicona, para exteriores

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Ejemplo 10 Revoque de silicato, para exteriores

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Ejemplo 11 Laca de dispersión, para exteriores

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Ejemplo 12 Laca incolora para hormigón, para exteriores

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Ejemplo 13 Revoque de cal, para exteriores

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Ejemplo 14 Revoque de cal, para interiores

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Ejemplo 15 Revoque de cemento, para exteriores

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Ejemplo 16 Revoque de cemento, para interiores

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Ejemplo 17 Revoque de yeso, para interiores

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Ejemplo 18 Revoque de yeso/cal, para interiores

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La composición según la invención se puede utilizar en todo tipo de revestimientos, tales como, por ejemplo, pinturas, revocos, lacas y lacas incoloras. Se puede utilizar sobre sustratos de construcción nuevos o antiguos en interiores y exteriores, por ejemplo, mampostería, superficies revocadas, capas de pintura, papel pintado, superficies de madera, metal, cristal o cerámica, sistemas termoaislantes compuestos, elementos de fachada suspendidos y elementos similares.

A continuación se explican con detalle los agentes de efecto fotocatalítico, en forma de vlp-TiO_{2}, utilizables de modo especialmente ventajoso en la fabricación de las composiciones según la invención.

El vlp-TiO_{2} utilizable de modo especialmente ventajoso en el campo de la invención presenta una efectividad fotocatalítica más elevada que la de los tipos descritos en el estado de la técnica. Como medida de la efectividad fotocatalítica (en adelante denominada "fotoactividad") se usa la degradación del 4-clorofenol por una cantidad definida de vlp-TiO_{2} cuando se irradia durante 120 minutos con luz de longitud de onda \geq 455 nm. El método de medición se describe con detalle más adelante. En las condiciones de medición mencionadas, la fotoactividad del vlp-TiO_{2} según la invención es de como mínimo 20%, preferentemente como mínimo 40%, en especial como mínimo 50%.

El contenido de azufre y/o carbono es de 0,05 a 4% en peso respecto al TiO_{2}, preferentemente de 0,05 a 2,0% en peso, con especial preferencia de 0,3 a 1,5% en peso. Los mejores resultados se obtienen con un contenido de carbono de 0,4 a 0,8% en peso.

Las partículas de dióxido de titanio contienen carbono sólo en una capa superficial, por lo que en lo sucesivo se denominan "modificadas con carbono", al contrario del dióxido de titanio con dopaje de volumen fabricado según Sakthivel y Kisch (2003). Presumiblemente, el carbono o los compuestos de carbono del vlp-TiO_{2} según la invención están unidos a la superficie del TiO_{2} principalmente a través de oxígeno mediante enlaces covalentes, y se pueden lixiviar con álcalis.

El fotocatalizador puede contener adicionalmente nitrógeno y/o azufre.

El vlp-TiO_{2} utilizable para fabricar las composiciones según la invención, al contrario del TiO_{2} no modificado, absorbe luz de longitud de onda \lambda \geq 400 nm. La función F(R\infty) de Kubelka-Munk, proporcional a la absorbancia, a 500 nm es de aproximadamente el 50% del valor a 400 nm, y a 600 nm aproximadamente el 20% de dicho valor.

El espectro de resonancia de espín electrónico (ESR) del vlp-TiO_{2} utilizable según la invención, medido a una temperatura de 5 K, se caracteriza por tener una señal fuerte a un valor "g" de 2,002 a 2,004, en especial 2,003. En la zona de valores "g" de 1,97 a 2,05 no se observan otras señales. La intensidad de la señal a "g" aproximadamente 2,003 se refuerza cuando se irradia con luz de longitud de onda \lambda \geq 380 nm (lámpara halógena de 100 W sin UV, filtro de luz fría KG5), respecto a la medición en oscuridad.

El espectro fotoelectrónico de rayos X (XPS) del vlp-TiO_{2} utilizable según la invención se caracteriza por la presencia de una fuerte banda de absorción con una energía de enlace de 285,6 eV respecto a la banda O1s a 530 eV.

También es característico que el vlp-TiO_{2}, contrariamente al fotocatalizador según Sakthivel y Kisch (2003), no presenta bandas de carbonato ni en el espectro fotoelectrónico de rayos X (XPS) ni en el espectro infrarrojo.

Cuando se irradia con luz visible, el vlp-TiO_{2} presenta un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 8º, mientras que el TiO_{2} no modificado, en cambio, presenta un ángulo de contacto de aproximadamente 21º.

El fotocatalizador utilizable según la invención permite la degradación de sustancias nocivas no sólo con luz visible artificial, sino también con luz diurna difusa en espacios interiores. Se puede utilizar para degradar los contaminantes contenidos en el aire que entren en contacto con la composición según la invención.

El fotocatalizador se puede utilizar en revestimientos para interiores o exteriores, por ejemplo, pinturas, revocos, lacas y lacas incoloras, para su aplicación sobre mampostería, superficies revocadas, capas de pintura, papel pintado y superficies de madera, metal, cristal o cerámica, o bien en componentes de construcción tales como, por ejemplo, sistemas termoaislantes compuestos y elementos de fachada suspendidos, así como en plásticos, películas de plástico, fibras y papel. Además, el fotocatalizador se puede utilizar en la producción de piezas de hormigón prefabricadas, adoquines de hormigón, tejas, cerámica, baldosas o azulejos, papel pintado, tejidos, paneles y elementos de recubrimiento para cubiertas y paredes en zonas interiores y exteriores.

Gracias al aumento de la hidrofilia de la superficie del TiO_{2} inducido por la luz, existen otras aplicaciones en la industria de la construcción.

La invención se describe a continuación con más detalle, con referencia a las figuras 1 a 12:

- la figura 1 muestra función F(R\infty) de Kubelka-Munk (en unidades arbitrarias), proporcional a la absorbancia relativa, para TiO_{2} no modificado y para TiO_{2} modificado con carbono (vlp-TiO_{2}) como función de la longitud de onda y permite ver que, contrariamente al dióxido de titanio (TiO_{2}) no modificado, el vlp-TiO_{2} absorbe en la región visible del espectro. A 500 nm, F(R\infty) es aproximadamente el 50% del valor a 400 nm, y a 600 nm aproximadamente el 20% de dicho valor.

- la figura 2 muestra los espectros de resonancia electrónica (ESR) del vlp-TiO_{2} utilizable en el campo de la invención (espectro -A-) y del TiO_{2} fabricado según Sakthivel y Kisch (espectro -B-), registrados en la oscuridad a una temperatura de 5 K. El espectro -A- sólo muestra una señal significativa para un valor "g" de 2,003. El espectro -B-, además de una señal principal para un valor "g" de aproximadamente 2,003, presenta otras tres señales en la banda de valores "g" de 1,97 a 2,05.

- la figura 3 muestra los espectros fotoelectrónicos de rayos X (XPS) del vlp-TiO_{2} según la invención (espectro -A-) y del ya conocido TiO_{2} según Sakthivel y Kisch (espectro -B-) precipitado de tetracloruro de titanio con hidróxido de tetrabutilamonio. El espectro del vlp-TiO_{2} presenta una señal C1s pronunciada a una energía de enlace de 285,6 eV referida a la banda de absorción O1s a 530 eV, indicadora de la presencia de carbono elemental. En cambio, el espectro -B- presenta señales C1s de carbono elemental a una energía de enlace de 284,5 eV así como bandas adicionales a 289,4 eV y 294,8 eV, indicadoras de la presencia de carbonato. También los correspondientes espectros IR presentan bandas típicas de carbonato a 1738, 1096 y 798 cm^{-1}.

- la figura 4 muestra la efectividad fotocatalítica del vlp-TiO_{2}, en comparación con el TiO_{2} no modificado, para la degradación de 4-clorofenol (en solución acuosa 2,5 x 10^{-4} molar) mediante luz visible artificial (\lambda \geq 455 nm). Se representa la reducción del contenido total de carbono orgánico (TOC_{t}) en la solución en relación con el valor inicial (TOC_{0}). Con el vlp-TiO_{2} se obtiene una degradación completa al cabo de tres horas.

- la figura 5 muestra la efectividad fotocatalítica del vlp-TiO_{2}, en comparación con el TiO_{2} no modificado, para la degradación de 4-clorofenol (en solución acuosa 2,5 x 10^{-4} molar) mediante luz diurna difusa en un espacio interior. Se representa la reducción del contenido total de carbono orgánico (TOC_{t}) en la solución en relación con el valor inicial (TOC_{0}). Incluso bajo luz diurna difusa de baja intensidad (7 a 10 W/m^{2} en la banda de 400 a 1200 nm), el vlp-TiO_{2} consigue en seis horas una degradación del 80%. Incluso con una luz diurna difusa de muy baja intensidad (1,6 a < 1 W/m^{2}), contrariamente a los fotocatalizadores de TiO_{2} habituales en el comercio (Degussa P25, Kemira UV-Titan, Sachtleben Hombikat, Tayca MT-100SA), el vlp-TiO_{2} todavía presenta una fotoactividad significativa. La medición de la tasa de degradación de una solución de 4-clorofenol 2,5 x 10^{-4} molar se realizó del modo descrito.

100

- la figura 6 ilustra la efectividad fotocatalítica del vlp-TiO_{2}, en relación con el TiO_{2} no modificado, para la degradación de benceno (5% en volumen), acetaldehído (2% en volumen) y monóxido de carbono (5% en volumen) por la luz diurna difusa en un espacio interior. Como vasija de reacción se utiliza un matraz redondo de 1 litro dotado de un filtro redondo de papel (d = 15 cm) revestido con una capa de 12 mg de dióxido de titanio. Se representa la reducción del contenido total de carbono orgánico (TOC_{l}) en la atmósfera en relación con el valor inicial (TOC_{0}). Las curvas muestran la degradación de benceno, acetaldehído y monóxido de carbono por el vlp-TiO_{2} según la invención, así como la degradación de acetaldehído por dióxido de titanio no modificado.

- la figura 7 muestra un difractograma de rayos X del vlp-TiO_{2} que sólo presenta reflejos de octaedrita. El tamaño de cristalita calculado según el método de Scherrer es de 10 nm.

- la figura 8 muestra una imagen de vlp-TiO_{2} con las líneas de configuración de cristalita, realizada mediante microscopía de electrones de alta resolución (HTEM). El orden de magnitud del tamaño de cristalita se estima en
10 nm.

- la figura 9 muestra un perfil de profundidad de carbono del vlp-TiO_{2}, representado como cociente C/Ti. Se ha determinado mediante bombardeo iónico (Ar^{+}) y análisis ESCA. El tiempo de bombardeo indicado de 5 x 10^{3} segundos corresponde a una profundidad de aproximadamente 5 nm.

- La figura 12 muestra las funciones de Kubelka-Munk de las composiciones según la invención con diferentes agentes ligantes comparadas con la función de Kubelka-Munk del agente de efecto fotocatalítico.

Un procedimiento utilizable para fabricar agentes de efecto fotocatalítico utilizables en el campo de la invención parte de un compuesto de titanio en forma de óxido de titanio amorfo, parcialmente cristalino o cristalino, o bien óxido de titanio que contiene agua y/o un hidrato de titanio y/o hidrato de óxido de titanio, y que en lo sucesivo se denomina compuesto de titanio de partida.

Por ejemplo, el compuesto de titanio de partida se puede crear en la fabricación de dióxido de titanio según el procedimiento de sulfato o según el procedimiento de cloruro. Se obtiene hidrato de titanio o hidrato de óxido de titanio, por ejemplo, en la hidrólisis de sulfato de titanilo o de cloruro de titanilo.

El compuesto de titanio de partida puede estar presente en forma de un sólido de grano fino, o en suspensión con una correspondiente proporción de sólidos de como mínimo el 15% en peso, de modo que la superficie específica de la materia sólida sea de como mínimo 50 m^{2}/g según BET, preferentemente aproximadamente de 150 a 350 m^{2}/g según BET, en especial de 150 a 250 m^{2}/g según BET.

Para llevar el procedimiento a la práctica industrial, por motivos de coste se prefiere como compuesto de titanio de partida el hidrato de titanio procedente del proceso de sulfato. Preferentemente, este hidrato de titanio se libera previamente del ácido sulfúrico adherido mediante neutralización y lavado, de forma que después del secado la proporción de sulfato en el sólido sea inferior al 1% en peso de SO_{3}.

Las sustancias que contienen carbono utilizables de modo especialmente ventajoso para la fabricación de agentes de efecto fotocatalítico utilizables en el campo de la invención tienen una temperatura de descomposición de un máximo de 400ºC, mejor de menos de 350ºC, preferentemente menor de 300ºC. Han demostrado ser adecuadas las sustancias que contienen carbono, tales como la madera, el hollín o el carbón activo, y en especial los compuestos de carbono orgánicos como los hidrocarburos con, como mínimo, un grupo funcional. El grupo funcional puede ser OH, CHO, COOH, NH_{x}, SH_{x}, o bien COOR, siendo R un resto alquílico o arílico. Por ejemplo, puede ser ácido succínico, glicerina o etilenglicol. También se pueden utilizar azúcar u otros carbohidratos, así como hidróxidos organoamónicos, en especial tetraalquilamonio. También son adecuadas mezclas de dichos compuestos. Preferentemente, se utilizan polialcoholes solubles en agua, con una relación de carbono/oxígeno de 0,7 a 1,5, preferentemente de aproximadamente 1, en especial, pentaeritrita. El compuesto de carbono se puede utilizar en forma de sólido, disolución o suspensión.

El compuesto orgánico de carbono debería tener una elevada afinidad a la superficie del compuesto de titanio de partida, para que se pueda unir de manera íntima al mismo.

El compuesto de titanio de partida se mezcla íntimamente con el compuesto orgánico de carbono de forma que se produzca una cobertura de la superficie del compuesto de titanio de partida con el compuesto de carbono. El compuesto orgánico de carbono puede estar adsorbido física o químicamente en la superficie del compuesto de titanio de partida. La cobertura de la superficie del compuesto de titanio de partida se puede realizar mediante la disolución del compuesto de carbono en la suspensión del compuesto de titanio de partida, o bien mezclando la suspensión del compuesto de carbono con la suspensión del compuesto de titanio de partida. También es posible un mezclado a fondo del compuesto de carbono con un compuesto de titanio de partida en polvo previamente secado. En caso de utilizar hidrato de titanio, como alternativa, el compuesto de carbono se puede mezclar con la solución a hidrolizar durante la fabricación del hidrato de titanio. En la mezcla terminada del compuesto de titanio de partida y el compuesto de carbono, la cantidad de compuesto de carbono respecto al compuesto de titanio de partida (sólido) es de 1 a 40% en peso.

En caso de que la mezcla terminada sea una suspensión, se puede secar la misma formando un sólido en polvo, antes de su procesado ulterior. Para ello, se dispone de procedimientos conocidos tales como el desecado por pulverización o el secado en lecho fluidizado.

La mezcla terminada, en su caso, previamente secada, se somete a un tratamiento térmico a una temperatura de 400ºC como máximo. El tratamiento térmico se realiza en atmósfera oxidante, preferentemente aire o una mezcla de oxígeno y aire. Esto conduce a la descomposición del compuesto orgánico de carbono en la superficie del compuesto de titanio de partida y a la liberación de H_{2}O, CO_{2} y CO. Aunque el tratamiento térmico también se puede realizar por cargas (proceso discontinuo), por ejemplo en un horno de laboratorio corriente, por motivos de economía es preferente realizarlo mediante un proceso continuo, en el cual se pueda mantener un perfil de temperaturas determinado. El procedimiento continuo puede ser cualquiera con el que se pueda conseguir el correspondiente perfil de temperaturas y el tiempo de permanencia necesario. Los equipos especialmente adecuados son los hornos rotativos tubulares de calentamiento directo o indirecto. También se pueden utilizar reactores de lecho fluidizado, secadores de lecho fluidizado y mezcladores de reja calentados, de funcionamiento continuo. Los tres tipos de equipos citados en último lugar también se pueden operar de modo discontinuo.

Preferentemente, el tratamiento térmico se realiza de manera que se produzca un producto (vlp-TiO_{2}) con un contenido de carbono de 0,05 a 4,0% en peso, preferentemente de 0,05 a 2,0% en peso, con especial preferencia de 0,3 a 1,5% en peso y en especial de 0,4 a 0,8% en peso. Mientras se realiza el tratamiento térmico tiene lugar un cambio de color de blanco a pardo y finalmente a ocre. El producto final se caracteriza por tener un color de ocre a levemente amarillento-amarronado. Se caracteriza porque el carbono se puede detectar en las zonas amorfas y policristalinas de la capa superficial así como también en la superficie misma. El producto es fotoactivo en luz visible.

Después del tratamiento térmico, el producto se desaglomera mediante procedimientos conocidos, por ejemplo, en un molino de clavijas, un molino de chorro o un molino de contracorriente. En las mezclas en forma de polvo presecadas, el tratamiento térmico generalmente conduce a productos libres de aglomerados, que no requieren ulterior molienda. La granulometría a conseguir depende del tamaño de grano del compuesto de titanio de partida. La granulometría o superficie específica del producto sólo es levemente menor, pero es del mismo orden de magnitud que en la materia inicial. La finura de grano buscada del fotocatalizador depende del campo de aplicación del fotocatalizador. Generalmente está en el mismo intervalo que los pigmentos de TiO_{2}, pero también puede ser inferior o superior. La superficie específica según BET está entre 100 y 250 m^{2}/g, preferentemente entre 130 y 200 m^{2}/g, en especial entre 130 y 170 m^{2}/g.

A continuación se describen con más detalle los agentes de efecto fotocatalítico utilizables en el campo de la invención, sobre la base de los siguientes ejemplos:

Ejemplo 1

Una pasta acuosa de hidrato de óxido de titanio (35% en peso de sólidos) fabricada según el procedimiento de sulfato se diluye con agua destilada a temperatura ambiente, hasta formar una suspensión agitable. La proporción de sólidos es de 20 a 25%. Se añade una solución de NaOH (36% en peso) hasta conseguir un pH entre 6,0 y 7,0. Seguidamente, la solución se filtra y se lava con agua destilada hasta que el contenido de SO_{3} medido en el residuo seco es inferior a 1% en peso.

El hidrato de óxido de titanio neutralizado y lavado de dicha manera se vuelve a diluir con agua destilada formando una suspensión agitable (25% en peso de sólidos), y se añade un 12% de ácido succínico en peso del sólido. El ácido succínico se añade a la suspensión en forma de sólido, y la suspensión se agita hasta que el ácido succínico se haya disuelto totalmente. Para mejorar la solubilidad del ácido succínico, la suspensión se calienta a aproximadamente 60ºC. La suspensión preparada de esta manera se seca con agitación bajo un evaporador de superficie (radiador IR) hasta que la suspensión se convierte en una masa pastosa. Seguidamente, la masa pastosa se seca a 150ºC en un armario de secado de laboratorio hasta que la proporción de sólidos llega a >98%.

Trescientos gramos de la mezcla secada de hidrato de óxido de titanio/ácido succínico se trituran finamente (por ejemplo, machacando en un almirez y tamizando) y el polvo obtenido se coloca en un cuenco de cuarzo con tapa a 290ºC en un horno de laboratorio. A intervalos de 1 a 2 horas se saca el cuenco de cuarzo y se vuelve a mezclar el polvo. Después de 13 a 15 horas en el horno de laboratorio, el color del polvo cambia de un amarillento inicial por un color gris-negro hasta un pardo amarillento. El tratamiento térmico para formar vlp-TiO_{2} concluye cuando el contenido de carbono se reduce del 5 a 5,5% en peso inicial hasta aproximadamente 0,65 a 0,80% en peso.

Seguidamente se desaglomera el fotocatalizador y se analizan el contenido de carbono, las propiedades ópticas, la superficie BET y la fotoactividad.

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Ejemplo 2

El procedimiento es análogo al del ejemplo 1, con la diferencia de que a la suspensión de hidrato de óxido de titanio se añade como sólido pentaeritrita al 12% en peso.

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Ejemplo 3

El procedimiento es análogo al del ejemplo 2, con la diferencia de que a la suspensión de hidrato de óxido de titanio se añade como sólido pentaeritrita al 5% en peso.

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Ejemplo 4

Se elabora una suspensión de hidrato de óxido de titanio y pentaeritrita utilizando pentaeritrita al 5% en peso fabricada del modo descrito en el ejemplo 1. A diferencia del ejemplo 1, el tratamiento térmico de la suspensión obtenida de esta forma se realiza en un horno rotativo tubular, del modo siguiente:

El horno rotativo tubular se hace funcionar con el procedimiento de contracorriente y se calienta directamente mediante un quemador de gas. La llama abierta del quemador de gas está protegida por un tubo de llamas, de modo que se evita el contacto directo con el producto (vlp-TiO_{2}). La longitud del horno es de 7 m y su diámetro interior es de 0,3 m. La suspensión se pulveriza finamente en la entrada del horno. La alimentación es de 40 kg/h. Las guirnaldas de cadenas en la entrada del horno sirven para lograr una buena turbulencia y, con ello, un secado rápido y la posterior trituración del material seco. El tiempo de paso por el horno rotativo tubular de funcionamiento continuo es de 1 hora. La temperatura del horno en la zona de salida se regula a 260ºC mediante la cantidad de gas en el quemador. A la salida del horno, el vlp-TiO_{2} sale en forma de polvo fino con un color marrón amarillento. Seguidamente, el vlp-TiO_{2} se desaglomera en un mezclador de laboratorio (Braun, MX 2050) y se analizan el contenido de carbono, las propiedades ópticas, la superficie BET y la fotoactividad.

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Ejemplo 5

El procedimiento es análogo al del ejemplo 4, con la diferencia de que la temperatura del horno en la zona de salida se regula a 280ºC mediante la cantidad de gas en el quemador.

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Ejemplo 6

Se prepara del modo descrito en el ejemplo 1 una suspensión de hidrato de óxido de titanio y pentaeritrita utilizando pentaeritrita al 5% en peso. A diferencia del ejemplo 1, la suspensión se somete a un secado previo en un horno de calentamiento eléctrico para formar sólido en polvo con una humedad residual de 22%. El tratamiento térmico de la carga de material en polvo presecado se realiza en un horno rotativo tubular de funcionamiento continuo, del modo siguiente:

El horno rotativo tubular se hace funcionar con flujo paralelo y se calienta con electricidad en tres zonas. La longitud total calentada del horno es de 2700 mm y el diámetro interior es de 390 mm. El sólido en polvo se transporta a la entrada del horno mediante un tornillo sin fin de dosificación. En toda la longitud del horno rotativo hay guirnaldas de cadenas para conseguir una distribución homogénea en el horno para evitar que el material se pegue a la pared del horno. La alimentación es de 25 kg de sólido por hora. El tiempo de paso por el horno rotativo tubular de funcionamiento continuo es de 0,5 horas. La temperatura del horno se regula eléctricamente tres zonas de calentamiento. La temperatura de cada una de las tres zonas de calentamiento se puede regular individualmente. A la salida del horno, el vlp-TiO_{2} sale en forma de polvo fino con un color marrón amarillento. Seguidamente, el vlp-TiO_{2} se desaglomera en un mezclador de laboratorio (Braun, MX 2050) y se analizan el contenido de carbono, las propiedades ópticas, la superficie BET y la fotoactividad.

Ejemplo de comparación

Un pigmento de TiO_{2} (octaedrita) con una superficie BET de aproximadamente 10 m^{2}/g (producto comercial Kronos 1000), de modo análogo al ejemplo 2, se mezcla con 12% de pentaeritrita y se somete a tratamiento térmico.

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En la tabla se compilan los datos de análisis y de fotoactividad de los vlp-TiO_{2} utilizables en el campo de la invención.

El vlp-TiO_{2} fabricado a partir de hidrato de titanio (ejemplos 1 a 6), con buenos valores ópticos (prueba PLV), posee un excelente efecto fotocatalítico en la región visible del espectro. La utilización de pigmento de octaedrita en lugar de hidrato de titanio conduce a un producto sin fotoactividad significativa (ejemplo de comparación).

Ejemplo 7

Se prepara a temperatura ambiente una suspensión de 5 g de dióxido de titanio (producto comercial TRONOX Titanhydrat-0 de la empresa Kerr-McGee Pigments GmbH) en 20 ml de agua destilada, se mezcla con 5 ml de etilenglicol (producto comercial de la empresa FLUKA AG) y se somete a tratamiento en el baño de ultrasonidos durante 30 minutos (Sonorex Super RK 106 de la empresa Bandelin Electronic, Berlín; 35 kHz, 120 W potencia Hf efectiva). Después de una agitación magnética durante la noche, el disolvente se separa preferentemente al vacío, el residuo se seca entre 100 y 200ºC, preferentemente a 200ºC, durante un mínimo de 12 horas, luego se calienta en un recipiente cerrado hasta 300ºC antes de transcurrir una hora y posteriormente se mantiene a esta temperatura durante otras tres horas. Se observa un cambio de color del polvo desde el blanco, pasando por el pardo oscuro, hasta el color ocre. Un calentamiento más largo conduce a un polvo incoloro inactivo. El análisis elemental muestra un 2,58% en peso de carbono, 0,02% en peso de nitrógeno y 0,40% en peso de hidrógeno. El TiO_{2} no modificado contiene 0,07% en peso, 0,0% en peso de N y 0,0% en peso de H.

Ejemplo 8

Para desprender el compuesto de carbono de la superficie se agitan durante una noche 5 g de vlp-TiO_{2} en 100 ml de sosa cáustica 2 M (pH 12). Mediante centrifugación se obtiene extracto marrón-amarillo y un residuo blancuzco muy poco coloreado, el cual se seca a 100ºC. El polvo así obtenido no presenta ninguna actividad para la degradación de 4-clorofenol en luz visible. Si se vuelve a unir el polvo con el extracto y se calienta un poco, preferentemente a 200ºC, posee la misma actividad que el vlp-TiO_{2} no tratado (no lixiviado).

Ejemplo 9

Para el revestimiento de una película de plástico, se prepara en el baño de ultrasonidos una suspensión un polvo, elaborada según el ejemplo 6, en un líquido como metanol o etanol, y la suspensión resultante se aplica del modo más fino posible sobre la película, mediante un frasco pulverizador. Después del subsiguiente secado a 343ºK, se puede repetir el recubrimiento hasta alcanzar el espesor de capa deseado.

En lugar de la película de plástico se puede utilizar un soporte diferente, por ejemplo, papel (ver el ensayo según la figura 6) o aluminio (ver en métodos de ensayo h): "dip-coating").

Métodos de medición a) Determinación de los valores ópticos (Prueba PLV)

Este método sirve para determinar los valores ópticos L*, tono a* y tono b* del vlp-TiO_{2}. Mediante una prensa hidráulica pequeña de la empresa Matra, Frankfurt, se prepara con el vlp-TiO_{2} un comprimido de polvo. Seguidamente, con el colorímetro HUNTERLAB Tristimulus, se determinan los valores de reflexión del comprimido.

Antes de hacer el comprimido, se muele el vlp-TiO_{2}. Para ello, se colocan 100 g del vlp-TiO_{2} obtenido en un mezclador habitual en el comercio (fabricante: Braun; modelo: MX 2050) y se muelen 12 veces durante 5 segundos. Entre cada dos moliendas se abre el mezclador y se vuelve a mezclar el polvo. Sobre una placa base con una concavidad circular se coloca una hoja de papel blanco mate por ambos lados y con una prensa se presiona en la concavidad un anillo metálico (altura 4 cm, diámetro 2,4 cm). Se colocan en el anillo metálico aproximadamente 25 g del vlp-TiO_{2} molido, sacudiendo levemente. El polvo se comprime con una presión de 2-3 kN. Se comprime por segunda vez para alcanzar la presión operativa deseada de 15 kN. Girando el anillo metálico y tirando de él con precaución, dicho anillo se separa de la placa base. Se quita el papel entre la placa base y el anillo. En el anillo se encuentra el comprimido que se emplea para la medición con el colorímetro HUNTERLAB. Los valores de medición L*, a*, b* se miden directamente en el colorímetro.

b) Determinación de la fotoactividad (degradación de contaminantes)

En luz visible artificial:

En el baño de ultrasonidos, con 15 mg del vlp-TiO_{2} se prepara en 10 minutos una dispersión en 15 ml de una solución 2,5 x 10^{-4} molar de 4-clorofenol y seguidamente, en una cubeta redonda refrigerada por agua, se irradia sobre un banco óptico. Las exposiciones para determinar la fotoactividad se realizan con una lámpara de arco corto de xenón Osram XBO 150 W instalada en una caja de lámpara enfocadora (AMKO Mod. A1020, distancia focal 30 cm). El espectro de esta lámpara se muestra en la figura 10. Las reacciones tienen lugar en una cubeta redonda con una capacidad de 15 ml refrigerada por agua, de diámetro interior 30 mm y un espesor de capa de 20 mm. La suspensión de reacción se puede remover con un motor de agitación colocado lateralmente e imanes agitadores. La figura 11 muestra la cubeta redonda. La cubeta se fija en el punto focal de la lámpara. La luz se enfoca de manera que sólo se ilumina el espacio de reacción de la cubeta. Todos los componentes se montan fijos sobre un banco óptico. Para eliminar la luz UV, se coloca en el recorrido óptico un filtro de Kant (empresa Schott) de transparencia \lambda \geq 455 nm. Para evitar un posible recalentamiento del espacio de reacción debido a la exposición a la luz, se monta adicionalmente un filtro IR en el trayecto óptico. Este filtro es un cilindro lleno de agua (diámetro 6 cm, longitud 10 cm).

Se realiza el seguimiento de la reducción de la concentración de 4-clorofenol mediante espectroscopía UV (\lambda =
224 nm) o, para la degradación (oxidación), mediante la medición del contenido total de carbono orgánico (valor TOC).

En luz diurna difusa, en un espacio interior:

En el baño de ultrasonidos con 50 mg del vlp-TiO_{2} se prepara en 10 minutos una dispersión en 50 ml de una solución 2,5 x 10^{-4} molar de 4-clorofenol, y seguidamente se expone a la luz diurna en un espacio interior, bajo agitación, en un matraz Erlenmeyer (100 ml).

Degradación de gas acetaldehído, vapor de benceno y monóxido de carbono:

En un matraz redondo (1 l) lleno de aire saturado con gas acetaldehído (2% en volumen) o con vapor de benceno (5% en volumen) o con monóxido de carbono, se introducen dos filtros redondos de papel recubiertos por ambos lados con vlp-TiO_{2} (papel, d = 15 cm; 12 mg de catalizador por filtro). Seguidamente, se expone el matraz a la luz diurna en el laboratorio y se realiza mediante espectroscopía IR el seguimiento de la reducción del contaminante y de la formación de dióxido de carbono.

c) Determinación del contenido de carbono

Se determina el contenido total de carbono orgánico (TOC) mediante el analizador de carbono LECO C-200. El método de medición se basa en la combustión en un horno de inducción bajo gas oxígeno de la sustancia orgánica contenida en el TiO_{2} y la posterior determinación mediante detección IR del dióxido de carbono generado. La cantidad pesada de TiO_{2} es aproximadamente 0,4 g.

d) Determinación de la superficie específica según BET (Brunauer-Emmett-Teller)

La superficie específica según BET se mide según el principio volumétrico estático con un Tristar 3000 de la empresa Mictromeritics.

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e) Mediciones XPS

Para la medición de las energías de enlace se ha utilizado el aparato Phi 5600 ESCA Spektrometer (energía de paso 23,50 eV; estándar A1; 300,0 W; 45,0º).

f) Mediciones ESR

Para la medición de los espectros de resonancia de electrones se utilizó un espectrómetro de banda X (9,5 GHz) Bruker Elexys 580. La probeta se evacuó hasta 10^{-5} Torr, se llenó con helio hasta una presión de 10^{-2} Torr y luego se selló. La medición se realizó en las siguientes condiciones:

Campo magnético modulado con 100 Hz. Potencia RF; 0,0002 - 1 mW. Campo: 3340 - 3500 G. Ancho de barrido: 100 - 500 G. Tiempo de conversión: 81,92 ms. Constante de tiempo: 40,96 ms. Amplitud modificada: 0,2 - 13 G. Temperatura: 5 K. El valor "g" se determina mediante una sonda de Hall.

g) Mediciones de los espectros de reflexión difusa (función de Kubelka-Munk)

Los espectros de reflexión difusa del polvo se midieron con un espectrómetro Shimadzu UV-2401PC UV/Vis equipado con una esfera de Ulbricht. Se utilizó sulfato de bario como estándar blanco, con el que se trituró el polvo en un mortero antes de la medición. La función de Kubelka-Munk es proporcional a la absorbancia.

h) Propiedades superhidrófilas

Para la medición del ángulo de contacto del agua se prepararon las respectivas suspensiones en agua destilada de vlp-TiO_{2} y de TiO_{2} no modificado, se aplicaron sobre plaquetas de aluminio de 5 x 5 cm mediante "dip coating" ("recubrimiento por inmersión"), y se calcinaron durante 1 hora a 400ºC. Tras conservación en luz diurna se midieron ángulos de contacto de 21º para el dióxido de titanio no modificado y de sólo 8º para el vlp-TiO_{2}. El ángulo de contacto de las plaquetas de aluminio no recubiertas fue de 91º.

La figura 12 muestra la función de Kubelka-Munk de las composiciones según la invención, comparada con la función de Kubelka-Munk del agente de efecto fotocatalítico utilizado para fabricar dichas composiciones. En a) se muestra la función de Kubelka-Munk del agente de efecto fotocatalítico. En b) se muestra la función de Kubelka-Munk de una composición que tiene como agente ligante estirolacrilato (Alberdingk AS 6002). En c) se muestra la función de Kubelka-Munk de una composición según la invención que tiene como agente ligante una resina de silicona. En d) se muestra la función de Kubelka-Munk de una composición según la invención que tiene como agente ligante un vinilacetato-etileno (Mowilith LDM 1871). En e) se muestra la función de Kubelka-Munk de una composición que tiene como agente ligante un copolímero de un acrilato de estirol-butirol (Dilexo AS 151).

En la composición según la invención, la proporción de agente ligante es de 2 a 60% en peso, preferentemente de 3 a 50% en peso, en especial de 9 a 35% en peso. La proporción de agente de efecto fotocatalítico en la composición es de 2 a 40% en peso, preferentemente de 2 a 20% en peso, con especial preferencia de 4 a 15% en peso, especialmente de 5 a 10% en peso. Se ha observado que ya se puede conseguir el efecto fotocatalítico deseado, en una medida especialmente satisfactoria, cuando la proporción de agente de efecto fotocatalítico es de 5% en peso o superior. También se ha observado que los efectos del agente de efecto fotocatalítico sobre las demás propiedades de las composiciones según la invención son prácticamente despreciables cuando la proporción del agente de efecto fotocatalítico es 10% en peso, o menor.

Claims

1. Composición para revestir paredes, fachadas y elementos similares, con como mínimo un agente ligante con un agente de efecto fotocatalítico que posee una absorción de luz significativa, como mínimo, a una longitud de onda en la zona entre 380 nm y 500 nm, caracterizada porque el agente de efecto fotocatalítico comprende TiO_{2} mezclado, o especialmente dopado, con carbono y/o azufre.

2. Composición, según la reivindicación 1, caracterizada porque la relación entre la absorbancia (función F (R\infty) de Kubelka-Munk) del agente de efecto fotocatalítico y la absorbancia (función F (R\infty) de Kubelka-Munk) del agente ligante, como mínimo a una longitud de onda de absorción en la zona entre 380 nm y 500 nm, es superior a 6,25 x 10^{-3}, preferentemente superior a 1 x 10^{-2}.

3. Composición, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende un agente ligante que, como mínimo a una longitud de onda de absorción en la zona entre 380 nm y 500 nm, en especial, entre 400 nm y 450 nm, presenta una absorbancia (función F (R\infty) de Kubelka-Munk) inferior a 0,8, en especial, inferior a 0,5, cuando en las mismas condiciones de medición el agente de efecto fotocatalítico presenta a la longitud de onda de absorción una absorbancia (función F (R\infty) de Kubelka-Munk) superior a 0,005, en especial, superior a 0,01, con especial preferencia de 0,02 o superior.

4. Composición para revestir paredes, fachadas y elementos similares, según la reivindicación 1, con como mínimo un agente ligante y, como mínimo, un agente de efecto fotocatalítico, caracterizada porque el agente ligante comprende, como mínimo, un componente orgánico y/o, como mínimo, un componente inorgánico.

5. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dióxido de titanio básicamente está presente en fase octaédrica.

6. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido de carbono del agente de efecto fotocatalítico es de 0,05 a 4% en peso, preferentemente de 0,05 a 2% en peso, con especial preferencia de 0,4 a 1,5% en peso.

7. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente de efecto fotocatalítico está fabricado, como mínimo en parte, mezclando un compuesto que contiene titanio, disuelto en un disolvente como por ejemplo agua, con un compuesto de carbono orgánico, y realizando un tratamiento térmico de dicha mezcla a una temperatura de 500ºC o menor, preferentemente de 400ºC o menor, con especial preferencia de 300ºC o menor, y más de 150ºC, en especial 200ºC o más.

8. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente de efecto fotocatalítico presenta en el espectro de fotoelectrones de rayos X (XPS) una intensa banda de absorción a una energía de enlace de 285,6 eV referida a la banda O1s a 530 eV.

9. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque consta de como mínimo un dispersante, como mínimo un espesante, como mínimo un antiespumante, como mínimo un pigmento, como mínimo un material de carga, como mínimo un hidrofugante y/o como mínimo un microbiocida.

10. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tener una composición supercrítica, en la que la proporción de materia sólida está ajustada a la proporción de materia líquida de manera que no se produce una humectación total de los sólidos.

11. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque contiene, como mínimo, un agente absorbente, por ejemplo carbón activo, ácido silícico, microsilicatos, silicageles, zeolita, bentonita, tierra de diatomeas, vidrio soluble espumante o sustancias similares.

12. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el medio de efecto catalítico, a una temperatura de 5 K, presenta un espectro de resonancia de espín electrónico (ESR) que en la zona del valor "g" de 1,97 a 2,05 permite reconocer solamente una señal significativa.

13. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente de efecto fotocatalítico presenta, como mínimo, una señal en el espectro ESR a un valor "g" entre 2,002 y 2,004.

14. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la función F (R\infty) de Kubelka-Munk proporcional a la absorbancia del agente de efecto fotocatalítico es a 500 nm aproximadamente el 50% y a 600 nm aproximadamente el 20% del valor a 400 nm.

15. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque su fotoactividad es de como mínimo 20%, preferentemente como mínimo 40%, especialmente como mínimo 50%.

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16. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido de carbono del agente de efecto fotocatalítico está en el intervalo entre 0,4 y 0,8% en peso.

17. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el carbono del agente de efecto fotocatalítico está almacenado principalmente, en especial solamente, en una capa superficial de las partículas de dióxido de titanio.

18. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente de efecto fotocatalítico no presenta bandas de carbonato ni en el espectro de fotoelectrones de rayos X (XPS) ni en el espectro infrarrojo.

19. Composición, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la superficie específica del agente de efecto fotocatalítico, según BET, es de 100 a 250 m^{2}/g, preferentemente de 130 a 200 m^{2}/g, en especial de 130 a 170 m^{2}/g.

20. Procedimiento para fabricar una composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en un primer paso se crea un producto intermedio mediante dispersión del agente de efecto fotocatalítico en un agente ligante inorgánico y, en un segundo paso, se mezcla dicho producto intermedio con un agente ligante orgánico.

21. Utilización de una composición, según una de las reivindicaciones 1 a 19, en pinturas, revocos, lacas y/o lacas incoloras, para su aplicación sobre mampostería, superficies revocadas, capas de pintura, papel pintado, superficies de madera, metal, cristal y/o cerámica y/o sistemas termoaislantes compuestos y/o elementos de fachada suspendidos, en interiores y/o exteriores.