Nová generace průtočných 3D fotokatalytických reaktorů s nanostrukturovaným TiO2 povrchem

Cílem tohoto projektu je vyvinout novou generaci 3D průtokového fotokatalytického reaktoru pro rozklad znečišťujících látek v plynné fázi v souladu s normami ISO (ISO 22197). K tomuto účelu budou použity eloxované 3D nosné struktury na bázi titanu, připravené aditivní výrobou, s různými mřížkovými strukturami, které vyplní celý aktivní objem reaktoru. Matematické simulace proudění plynu, distribuce světla a výpočet geometrické plochy budou použity pro různé návrhy mřížkových struktur s cílem najít takové 3D nosné struktury, které povedou k nejvyšším rychlostem fotokatalytické degradace. Díky anodizaci budou povrchy nosných struktur nanostrukturovány fotokatalytickými vrstvami z TiO₂ nanotrubiček (TNT) nebo porézního oxidu (PO), což výrazně zvětší reaktivní povrchovou plochu nosných struktur. Další modifikace vrstev TNT a PO pomocí nanočástic nebo povlaků z různých sekundárních materiálů ještě více zvětší povrchovou plochu a v závislosti na volbě materiálu může posunout absorpci světla nosných struktur z UV do oblasti viditelného světla.

Klíčová slova:

3D titanové nosné struktury; aditivní výroba; oxid titaničitý; nanostruktury; anodizace; průtokový reaktor; fotokatalýza; znečištění životního prostředí v plynné fázi.