PL233204B1 - Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających - Google Patents

Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających

Info

Publication number
PL233204B1
PL233204B1 PL411984A PL41198415A PL233204B1 PL 233204 B1 PL233204 B1 PL 233204B1 PL 411984 A PL411984 A PL 411984A PL 41198415 A PL41198415 A PL 41198415A PL 233204 B1 PL233204 B1 PL 233204B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tio2
contact angle
oleic acid
clay
modified
Prior art date
Application number
PL411984A
Other languages
English (en)
Other versions
PL411984A1 (pl
Inventor
Magdalena Janus
Justyna Zatorska
Kamila Zając
Ewelina Kusiak-Nejman
Adam CZYŻEWSKI
Adam Czyżewski
Antoni Waldemar Morawski
Original Assignee
Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie filed Critical Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie
Priority to PL411984A priority Critical patent/PL233204B1/pl
Publication of PL411984A1 publication Critical patent/PL411984A1/pl
Publication of PL233204B1 publication Critical patent/PL233204B1/pl

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających polegający na wypalaniu gliny w wysokich temperaturach.
Nanokrystaliczny ditlenek tytanu jest związkiem powszechnie stosowanym w wielu gałęziach przemysłu, w szczególności dzięki jego doskonałym właściwościom kryjącym i optycznym. Ciekawą aplikacją tego surowca, jest zastosowanie go jako dodatku do materiałów budowlanych m.in. betonu czy zapraw cementowych, gdzie wykorzystuje się jego właściwości fotokatalityczne. Modyfikacja materiałów budowlanych ditlenkiem tytanu, umożliwia między innymi redukcję szkodliwych zanieczyszczeń obecnych w powietrzu, takich jak NOx czy SO2. Wprowadzenie do składu materiału budowlanego fotokatalitycznie aktywnego TiO2 pozwala także na usunięcie zanieczyszczeń organicznych pokrywających powierzchnie materiału.
Z polskiego zgłoszenia patentowego P.406503 znany jest sposób otrzymywania samooczyszczających się zapraw cementowych zawierających ditlenek tytanu, który charakteryzuje się tym, że w trakcie przygotowania zaprawy cementowej dodaje się do niej ditlenek tytanu o strukturze anatazu, modyfikowany węglem i azotem, w ilości od 1 do 10% masowych w stosunku do masy cementu. Modyfikacja ditlenku tytanu węglem i azotem polega na wygrzewaniu ditlenku tytanu w parach amoniaku i n-heksanu w temperaturze od 100°C do 600°C w czasie 1 godziny, przy czym gazowy amoniak przepuszcza się przez płuczkę z n-heksanem z prędkością 200 ml/minutę. Ze zgłoszenia patentowego CN103290753 znane jest rozwiązanie dotyczące cegieł przepuszczających wodę. Cegły składają się z dwóch części, betonowego spodu i warstwy zaprawy. Warstwa betonowa składa się z: 20-40 części cementu, 10-20 części wody, 5-15 części popiołu, 50-65 części kruszywa z recyklingu, 50-65 część kruszywa naturalnego, 65-85 części piasku i 0,05-0,2 części odczynnika redukującego wodę. Część zaprawowa składa się z 70-100 części cementu, 5-20 części Nano-TiO2 30-60 części wody, 200-400 części piasku i 0,1-1,0 części odczynnika redukującego. Otrzymane cegły mają bardzo dobre właściwości mechaniczne. Zastosowanie takich cegieł umożliwia przenikanie wody do wód gruntowych, dodatkowo mają właściwości samooczyszczające i usuwają organiczne plamy z powierzchni.
Ze zgłoszenia CN103104080 znane jest rozwiązanie, w którym cegły pokrywane są cienkim filmem TiO2, który wnika do ich porów. Cegły, dzięki temu uzyskują superhydrofilowość, właściwości samooczyszczające się oraz antyfoulingowe.
W zgłoszeniu CN101417892 opisano ceramiczną glazurę o właściwościach samooczyszczających się, która zawiera 46% żużla tytanowego, chemicznie to od 0,24 do 0,36% TiO2, dzięki czemu ma właściwości superhydrofilowe i samooczyszczające się.
Technologia produkcji cegieł opiera się na procesie wypalania gliny, najczęściej w zakresie temperatur 850-1000°C. Obróbka termiczna materiału to jest wypalanie warunkuje właściwości fizyczne finalnej postaci fotokatalizatora dodanego do gliny. Aktywność fotokatalityczna TiO2 jest silnie determinowana właściwościami fizycznymi fotokatalizatora. Formą krystalograficzną TO2 o najwyższej fotokatalitycznej aktywności jest anataz. Przejście anatazu w rutyl odbywa się w temperaturze powyżej 700°C, wykazano jednakże, że obecność niektórych tlenków takich jak np. SiO2 i AI2O3 może sprzyjać podwyższeniu temperatury transformacji, a tlenki te są głównymi składnikami gliny [A. Nilchi, S. Janitabar-Darzi, A.R. Mahjoub, S. Rasouli-Garmarodi, New TiO2/SiO2 nanocomposites Phase transformations and photocatalytic studies, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 361 (2010) 25-30; J. Zhao, Y. Wang, X. Lou, K. Li, Z. Li, W. Huang, Effects of adding AI2O3 on the crystal structure of TO2 and the performance of Pd-based catalysts supported on the composite for the total oxidation of ethanol, Inorganica Chimica Acta 405 (2013) 395-399].
Nieoczekiwanie okazało się, że niektóre formy TiO2 zwłaszcza modyfikowane azotem, mogą nadawać cegłom właściwości samooczyszczające się poprzez modyfikację w masie.
Sposób wytwarzania cegieł, według wynalazku, polegający na wypalaniu gliny w temperaturze 950°C, charakteryzuje się tym, że do gliny dodaje się modyfikowany azotem ditlenek tytanu w ilości od 5 do 15% wagowych w stosunku do masy gliny, otrzymując cegły o właściwościach samooczyszczających. Ditlenek tytanu modyfikuje się azotem poprzez wygrzewanie w temperaturze 100°C w parach amoniaku. Ditlenek tytanu zawarty w cegłach po naświetlaniu promieniowaniem UV-Vis przez 50 godzin obniża kąt zwilżania powierzchni cegły pokrytej kwasem oleinowym o ok. 20-45°.
Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania, przy czym przykłady 1-3 są przykładami porównawczymi.
PL 233 204 B1
P r z y k ł a d 1
W tym przykładzie przedstawiono fotoaktywność cegły otrzymanej w wyniku wypalenia gliny handlowej THB, producent AS Keramik, Czechy w temperaturze 950°C w atmosferze powietrza. Właściwości samooczyszczające badane były poprzez badanie rozkładu naniesionego na powierzchnię tłuszczu. Na powierzchnię otrzymanej cegły naniesiono 50 μΙ kwasu oleinowego, a następnie kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 54,1°. Następnie materiał naświetlano promieniowaniem UV-Vis o natężeniu 110 m2/W UV, 5 m2/W Vis. Po 50 godzinach naświetlania na powierzchnię cegły z kwasem oleinowym ponownie naniesiono kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 52,2°. Brak wyraźnych zmian w kącie zwilżania świadczy o ciągłej obecności kwasu oleinowego na powierzchni cegł y.
P r z y k ł a d 2
W tym przykładzie przedstawiono fotoaktywność modyfikowanej komercyjnym TiO2 cegły otrzymanej w wyniku wypalenia gliny handlowej THB, producent AS Keramik, Czechy w temperaturze 950°C w atmosferze powietrza z 10% wagowym dodatkiem TiO2 (P25, Evonik, Niemcy, 25% rutylu, 75% anatazu). Na powierzchnię otrzymanej modyfikowanej komercyjnym TO2 cegły naniesiono 50 μl kwasu oleinowego, a następnie kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 54,8°. Następnie materiał naświetlano promieniowaniem UV-Vis o natężeniu 110 m2/W UV, 5 m2/W Vis. Po 50 godzinach naświetlania na powierzchnię kwasu oleinowego ponownie naniesiono kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 35,6°. Widoczne zmiany w wymiarze kąta zwilżania świadczą o tym, iż kwas oleinowy został częściowo rozłożony.
P r z y k ł a d 3
W tym przykładzie przedstawiono fotoaktywność modyfikowanej nanokrystalicznym TO2 cegły otrzymanej w wyniku wypalenia gliny handlowej THB, producent AS Keramik, Czechy w temperaturze 950°C w atmosferze powietrza z 10% wagowym dodatkiem TiO2. Zastosowanym TO2 był komercyjny TO2 otrzymany z Zakładów chemicznych Grupa Azoty, Polska, materiał został wysuszony w temperaturze 100°C. Na powierzchnię otrzymanej modyfikowanej nanokrystalicznym TO2 cegły naniesiono 50 μl kwasu oleinowego, a następnie kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 55,5°. Następnie materiał naświetlano promieniowaniem UV-Vis o natężeniu 110 m2/W UV, 5 m2/W Vis. Po 50 godzinach naświetlania na powierzchnię kwasu oleinowego ponownie naniesiono kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 25,4°. Widoczne zmiany w wymiarze kąta zwilżania świadczą o tym, iż kwas oleinowy został częściowo rozłożony.
P r z y k ł a d 4
W tym przykładzie przedstawiono fotoaktywność modyfikowanej TiO2 cegły otrzymanej w wyniku wypalenia gliny handlowej THB, producent AS Keramik, Czechy w temperaturze 950°C w atmosferze powietrza z 5% wagowym dodatkiem TiO2. Używany do modyfikacji TO2-N został otrzymany przez wygrzewanie w piecu w atmosferze amoniaku czasie 1,5 godziny w temperaturze 100°C komercyjnego TiO2 głównie o strukturze anatazowej (Grupa Azoty, Zakłady Chemiczne Police SA, Polska). Na powierzchnię otrzymanej modyfikowanej TO2-N cegły naniesiono 50 μl kwasu oleinowego, a następnie kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 52,5°. Następnie materiał naświetlano promieniowaniem UV-Vis o natężeniu 110 m2/W UV, 5 m2/W Vis. Po 50 godzinach naświetlania na powierzchnię kwasu oleinowego ponownie naniesiono kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 32,7,5°. Widoczne zmiany w wymiarze kąta zwilżania świadczą o tym, iż kwas oleinowy został częściowo rozłożony.
P r z y k ł a d 5
W tym przykładzie przedstawiono fotoaktywność modyfikowanej TiO2 cegły otrzymanej w wyniku wypalenia gliny handlowej THB, producent AS Keramik, Czechy w temperaturze 950°C w atmosferze powietrza z 10% wagowym dodatkiem TiO2. Używany do modyfikacji TO2-N został otrzymany przez wygrzewanie w piecu w atmosferze amoniaku czasie 1,5 godziny w temperaturze 100°C komercyjnego TiO2 głównie o strukturze anatazowej (Grupa Azoty, Zakłady Chemiczne Police SA, Polska). Na powierzchnię otrzymanej modyfikowanej TO2-N cegły naniesiono 50 μl kwasu oleinowego, a następnie kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania który wynosił 57,7°. Następnie materiał naświetlano promieniowaniem UV-Vis o natężeniu 110 m2/W UV, 5 m2/W Vis. Po 50 godzinach naświetlania na powierzchnię kwasu oleinowego ponownie naniesiono kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 15,5°. Widoczne zmiany w wymiarze kąta zwilżania świadczą o tym, iż kwas oleinowy został prawie całkowicie rozłożony.
PL 233 204 B1
P r z y k ł a d 6
W tym przykładzie przedstawiono fotoaktywność modyfikowanej TiO2 cegły otrzymanej w wyniku wypalenia gliny handlowej THB, producent AS Keramik, Czechy w temperaturze 950°C w atmosferze powietrza z 15% wagowym dodatkiem TiO2. Używany do modyfikacji TO2-N został otrzymany przez wygrzewanie w piecu w atmosferze amoniaku czasie 1,5 godziny w temperaturze 100°C komercyjnego TiO2 głównie o strukturze anatazowej (Grupa Azoty, Zakłady Chemiczne Police SA, Polska). Na powierzchnię otrzymanej modyfikowanej TO2-N cegły naniesiono 50 ąl kwasu oleinowego, a następnie kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 54,5°. Następnie materiał naświetlano promieniowaniem UV-Vis o natężeniu 110 m2/W UV, 5 m2/W Vis. Po 50 godzinach naświetlania na powierzchnię kwasu oleinowego ponownie naniesiono kroplę wody i zmierzono kąt zwilżania, który wynosił 10,6°. Widoczne zmiany w wymiarze kąta zwilżania świadczą o tym, iż kwas oleinowy został prawie całkowicie rozłożony.

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających polegający na wypalaniu gliny w temperaturze 950°C, znamienny tym, że do gliny dodaje się modyfikowany azotem ditlenek tytanu w ilości od 5 do 15% wagowych w stosunku do masy gliny.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ditlenek tytanu modyfikuje się azotem poprzez wygrzewanie w temperaturze 100°C w parach amoniaku.
PL411984A 2015-04-16 2015-04-16 Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających PL233204B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL411984A PL233204B1 (pl) 2015-04-16 2015-04-16 Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL411984A PL233204B1 (pl) 2015-04-16 2015-04-16 Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL411984A1 PL411984A1 (pl) 2016-10-24
PL233204B1 true PL233204B1 (pl) 2019-09-30

Family

ID=57821593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL411984A PL233204B1 (pl) 2015-04-16 2015-04-16 Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL233204B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL411984A1 (pl) 2016-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Janus et al. Self-cleaning properties of cement plates loaded with N, C-modified TiO2 photocatalysts
Kaleji et al. Influence of Nb dopant on the structural and optical properties of nanocrystalline TiO2 thin films
ES2371522T3 (es) Materiales compuestos fotocatalíticos basados en dióxido de titanio y sus productos derivados sobre un soporte de metacaolín.
US20060078712A1 (en) Ceramic molded body comprising a photocatalytic coating and method for production the same
CN103608090A (zh) 用于无钒或少钒脱硝催化剂的原料及其制备方法
MX2013001100A (es) Material inorganico que comprende una capa de fotocatalizador, método para producir el mismo y liquido de recubrimiento de fotocatalizador para material inorgánico.
Janus et al. Preliminary studies of photocatalytic activity of gypsum plasters containing TiO 2 co-modified with nitrogen and carbon
HRP20170878T1 (hr) Keramičko kalupljeno tijelo s fotokatalitički aktivnom providnom površinskom oblogom za pročišćavanje zraka i postupak za njegovu proizvodnju
RU2476258C2 (ru) КАТАЛИЗАТОР УДАЛЕНИЯ NOx ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ДЫМОВОГО ГАЗА, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ УДАЛЕНИЯ NOx ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ДЫМОВОГО ГАЗА
DK173389B1 (da) Katalysator til fjernelse af nitrogenoxider
CN108654207A (zh) 一种多功能水处理陶粒滤料的制备方法
CN102159316B (zh) 包含钛和石灰石而不含有二氧化钛的光催化复合材料
KR101081908B1 (ko) 항균기능을 구비한 점토벽돌과 그 제조방법
US9566565B2 (en) Catalyst material and process for the production thereof
WO2020162774A1 (en) A method of obtaining photoactive cements
PL233204B1 (pl) Sposób wytwarzania cegieł o właściwościach samooczyszczających
Mishra et al. Evaluation of photocatalytic efficiency of TiO2 applied over cement plaster for mitigating urban air pollutant: TVOC
JPH0256250A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒
KR102298900B1 (ko) 커피찌꺼기와 생석회를 이용한 내외장재의 표면에 이산화티탄 영구고착방법 및 그 제품
Kien et al. Synthesis of TiO2-SiO2 from tetra-n-butyl orthotitanate and tetraethyl orthosilicate by the sol-gel method applied as a coating on the surface of ceramics
CN105293915A (zh) 一种自清洁免抛光微晶玻璃的制备方法
CN109248678A (zh) 一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法
Janus et al. NOx photocatalytic degradation on gypsum plates modified by TiO2-N, C photocatalysts
Falikman et al. New photocatalytic cementitious composites containing modified titanium dioxide nanoparticles
CN106517794B (zh) 一种光催化功能ZrP2O7微晶乳浊釉料组合物及其制备方法