Fotokatalytische gaswasser als innovatieve luchtzuiveringstechnologie.

Luchtvervuiling is één van de problemen die sinds begin 21e eeuw de aandacht getrokken heeft. Vluchtige organische componenten (VOC's), onder andere afkomstig van meubilair en bouwmaterialen, zijn belangrijke polluenten en de concentratie ervan in binnenlucht is vaak vele malen hoger dan in buitenlucht. Het doel is de complete mineralisatie van VOCs via fotokatalytische oxidatie, waarmee er gewerkt kan worden onder milde reactiecondities (lage druk en temperatuur). De methode die zal toegepast worden is de VOC's uit de gasfase transfereren naar de waterfase via een gaswasser om op deze manier een efficiënte fotokatalytische afbraak te garanderen onder UV licht. De lichtefficiëntie zal op twee verschillende methodes geoptimaliseerd worden. De eerste methode is via het modificeren van standaard TiO2 met plasmon-actieve zilver nanostructuren. Deze nanostructuren vertonen surface plasmon resonance (SPR) in het UV gebied, wat een significante elektrische near-field versterking met zich meebrengt. Door de opbouw van deze intense, lokale elektrische velden is er een sterke toename in het aantal gevormde ladingsdragers. De voorwaarde voor dit zogenaamde "lens effect", is dat er een overeenkomst moet zijn tussen de energie van de band gap van de halfgeleider en de energie geassocieerd met SPR, hetgeen het geval is tussen TiO2 en zilver nanostructuren. Een tweede methode om de UV lichtefficiëntie te verhogen, is via het reactordesign. Hiervoor zal er in de eerste plaats gebruik gemaakt worden van een gaswasser om de gecontamineerde luchtstroom te transfereren naar de waterfase. Op deze manier vind er een aanrijking plaats van de VOC's in de waterfase. Daarna zullen de VOC's fotokatalytisch afgebroken worden in de waterfase, hetgeen een veel beter gekend concept is dan afbraak in de gasfase. De VOC afbraak in de waterfase zal gebeuren via een geoptimaliseerd design, waarbij een UV transparante capillaire buis, die langs de binnenkant gecoat wordt met het foto-actieve materiaal en waardoor het water zal stromen, rond een UV lichtbron gewikkeld wordt. Op deze manier verhoogt de contacttijd met de katalysator aanzienlijk. Verder wordt ook het katalysatoroppervlak continu gewassen waardoor deactivatie vermeden wordt.

Trefwoorden:LUCHTZUIVERING, HETEROGENE KATALYSE, FOTOKATALYSE, LUCHTVERVUILING

Disciplines:Duurzame chemie, Aquatische wetenschappen, uitdagingen en vervuiling, Milieuwetenschappen en management