پوشش های تصفيه کننده هوا
هوا یكی از عناصر اصلی براي بقاي موجودات از جمله انسان است، بنابراین حفظ آن از انواع آلودگی هاي ناشی از فعل و انفعالات طبیعت یا فعالیتهاي بشري، از مهمترین موضوعات مورد توجه است. مشكلات ناشی از آلودگی روزافزون هوا دانشمندان را بر آن داشته است تا با استفاده از تكنولوژي مدرن و پیشرفته به کمک منابع طبیعی و محیط زیست بشتابند که از جمله آنها میتوان به فناوري نانو و کاربرد آن در حفظ محیط زیست اشاره کرد. نانو پوششهاي جدید براي تصفیه گازهاي آلاینده خروجی از خودروها و واحدهاي صنعتی، یكی از روشهاي کاهش میزان آلودگی هوا هستند. از خاصیت مواد نانو به ویژه خاصیت فوتوکاتالیستی، میتوان در تولید پوششهاي تصفیه کننده هوا استفاده کرد. پیش از این هدف از به کارگیري رنگهاي دیوار، فراهم کردن جلوهاي مطلوب براي فضاهاي مختلف بوده است اما اکنون نسل جدید و پیشرفته تري از رنگها روانه بازار شده است که علاوه بر ایجاد طراوت و تازگی در محیط میتواند آلودگی ها، میكروبها و بوي بد محیط را نیز تجزیه کرده و هوایی سالم فراهم سازد.
سازوکار پوشش های تصفيه کننده هوا
به صورت خلاصه میتوان گفت که با تابش اشعه فرابنفش به سطح پوشش، رطوبت موجود در هواي اطراف پوشش به شكلی تبدیل میشود که میتواند مولكول هاي آلودگی را به مواد بی ضرر تبدیل کند. ماده کاتالیستی مورد استفاده براي کاربردهاي تمیز کننده هوا معمولا دي اکسید تیتانیوم است که نور فرابنفش به آن انرژي میدهد. با تابش نور فرابنفش و تهییج تیتانیوم دي اکسید، الكترونها از سطح آزاد شده و با مولكولهاي آب موجود در هوا برهمکنش انجام میدهند. در اثر این واکنش، مولكولهاي آب به رادیكالهاي به شدت فعال هیدروکسیل (OH) که عمر کوتاهی نیز دارند تبدیل میشوند. این رادیكالهاي کوچک و متحرک، به مولكولهاي آلودگی آلی و مواد مضري مانند فرمالدهید حمله کرده و با شكستن پیوندهاي شیمیایی، آنها را به اجزاي سازنده خود شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن که بی ضرر هستند تجزیه میکنند. مزیت این روش نسبت به استفاده از تصفیه کننده هاي فیلتردار هوا این است که در روش استفاده از فیلتر، آلاینده ها تنها به دام می افتند و باید براي حذف دائمی آنها چاره اندیشی شود در حالیکه در این روش، آلاینده ها به طور کامل تبدیل به مواد بی ضرر میشوند و از بین میروند. همچنین، تاثیر این پوششها جهت تجزیه میكروارگانیسمهاي موجود در هوا نظیر باکتريها و قارچها نیز به اثبات رسیده است. لازم به ذکر است که این روش محدودیتها و معایبی نیز دارد که در زیر بیان شده اند:
- فرایند فوتوکاتاليست تنها حالات شيميایي مشخصي از آلودگيهاي هوا را تصفيه ميکند و نميتواند مشکل ریزگردها ( غبار یا خاک)را حل کند. به همين دليل استفاده از سطوح فوتوکاتاليستي بر اساس تيتانيوم در فناوريهاي تصفيه کننده دیگري مانند سيستمهاي تهویه ميتواند بر اثر بخشي فعاليت تصفيه هوا موثر باشد.
- در این روش مقدار کمي اوزون توليد ميشود که خود یک آلاینده محسوب ميگردد، هرچند که توليدکنندگان پوششهاي تصفيه کننده مدعي هستند که مقدار اوزون ایجاد شده در محدوده مجاز اعلام شده توسط سازمان غذا و داروي کشور ایالات متحده آمریکا (ppm 05 / 0) قرار دارد اما با این حال این مشکل همچنان حل نشده باقي مانده است.
- با وجود این که رادیکالهاي هيدروکسيل که در این فرآیند توليد ميشوند به طور طبيعي در اتمسفر نيز وجود دارند، اما ميتوانند منجر به ایجاد خطراتي شوند. بحثهایي در این زمينه وجود دارد و نياز است که ثابت شود تصفيه کننده هاي فوتوکاتاليستي هوا از ميزان آلاینده هایي که تصفيه ميکنند براي انسان مضرتر نيستند.
لازم به ذکر است که دي اکسید تیتانیوم فرار نیست و در رنگ دیوار باقی میماند، بنابراین تا زمانی که پوشش روي دیوار سالم است فرایند تجزیه آلودگیهاي هوا همچنان ادامه دارد. با تجزیه بو و آلودگیها به عناصر تشكیل دهنده خنثی، هوا تصفیه و تازه میشود. اگرچه بیشترین تأثیر این فرایند در اثر نور طبیعی است ولی با نور مصنوعی هم صورت میگیرد، بنابراین پوششهاي تصفیه کننده هوا براي اعمال روي هر دو سطح درونی و بیرونی وجود دارند. وجود جریان مناسب هوا باعث تماس بیشتر آلودگی با سطح رنگ شده و میزان کارایی این پوششها را به حداکثر می رساند.
