Bé x©y dùng
ViÖn vËt liÖu x©y dùng
B¸o c¸o kÕt qu¶ ®Ò tµi nghiªn cøu
Theo nghÞ ®Þnh th− viÖt nam-trung quèc
Tªn ®Ò tµi:
Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ nano
xóc t¸c quang hãa cho s¬n x©y dùng
Chñ nhiÖm ®Ò tµi: TS. Mai Ngäc T©m
7454
15/7/2009
Hµ Néi - 2009
Bé x©y dùng
ViÖn vËt liÖu x©y dùng
B¸o c¸o tæng kÕt
®Ò tμi
Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ nano xóc
t¸c quang hãa cho s¬n x©y dùng
Hμ néi 12-2008
Bé x©y dùng
ViÖn vËt liÖu x©y dùng
B¸o c¸o tæng kÕt
®Ò tμi
Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ nano xóc
t¸c quang hãa cho s¬n x©y dùng
Chñ nhiÖm ®Ò tμi: TS. Mai Ngäc T©m
C¸c céng t¸c viªn:
1) KS. TrÇn Quèc Huy
2) KS. Ph¹m §øc NhuËn
3) Th.S. TrÇn Thu Hμ
Hμ Néi, ngμy th¸ng n¨m 2009
ViÖn VËt liÖu x©y dùng
Môc lôc
Trang
Më ®Çu
1
PhÇn I
Tæng quan vÒ viÖc øng dông c«ng nghÖ vμ
vËt liÖu nano cho s¬n vμ líp phñ trong vËt
liÖu x©y dùng 4
1.1 VËt liÖu nano xóc t¸c quang hãa 4
1.1.1 Xóc t¸c quang hãa vμ c¬ chÕ cña xóc t¸c quang ho¸ 4
1.1.2 VËt liÖu nano xóc t¸c quang hãa Titan dioxyt (TiO2) 5
1.1.3 Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ nano TiO2 xóc t¸c quang hãa 8
1.1.3.1. C¸c ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o vËt liÖu nano 8
1.1.3.2. §iÒu chÕ nano TiO2 b»ng ph−¬ng ph¸p Sol-gel 10
1.2. Nh÷ng øng dông cña vËt liÖu nano xóc t¸c quang hãa 12
1.2.1. Nh÷ng øng dông trong c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau 12
1.2.2. Nh÷ng øng dông nano xóc t¸c quang hãa cho s¬n x©y dùng 13
1.2.3. øng dông cña bét nano TiO2 xóc t¸c quang hãa trong s¬n
diÖt khuÈn 14
1.2.4. øng dông cña bét nano TiO2 xóc t¸c quang hãa trong s¬n tù
lμm s¹ch 16
1.2.5. øng dông vËt liÖu nano TiO2 xóc t¸c quang hãa ®Ó läc kh«ng
khÝ vμ ph©n hñy c¸c ®éc tè 19
1.2.6. Mét sè thμnh tùu nghiªn cøu vμ øng dông bét nano TiO2 xóc
t¸c quang hãa cho s¬n vμ líp phñ t¹i Trung Quèc 20
1.2.7. T×nh h×nh nghiªn cøu vμ øng dông c«ng nghÖ vμ vËt liÖu
nano TiO2 xóc t¸c quang hãa ë ViÖt Nam. 23
1.3. S¬n x©y dùng vμ thμnh phÇn c¬ b¶n cña s¬n 24
PhÇn II
Néi dung vμ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
27
2.1 Néi dung nghiªn cøu 27
2.1 Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu 28
2.3 Nguyªn vËt liÖu, hãa chÊt sö dông 29
PhÇn III
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu
31
3.1 nghiªn cøu ho¹t tÝnh xóc t¸c quang hãa trong ®iÒu
kiÖn khÝ hËu viÖt nam 31
3.1.1 Nghiªn cøu ®Þnh tÝnh ho¹t tÝnh xóc t¸c quang hãa cña nano
TiO2 trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu ViÖt Nam 32
3.1.2 Nghiªn cøu ®Þnh l−îng ho¹t tÝnh xóc t¸c quang hãa cña nano
TiO2 trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu ViÖt Nam 34
3.2 Nghiªn cøu lùa chän thμnh phÇn cÊp phèi s¬n nano xóc
t¸c quang hãa
37
3.2.1 Lùa chän thμnh phÇn, cÊp phèi cho s¬n 37
3.2.2 X¸c ®Þnh tû lÖ xóc t¸c tèi −u trong thμnh phÇn s¬n nano 39
3.2.3 ChÕ t¹o s¬n nano TiO2 xóc t¸c quang hãa trong phßng thÝ
nghiÖm
41
3.2.4 KÕt qu¶ kh¶o s¸t thμnh phÇn cÊp phèi vμ c¸c tÝnh chÊt cña
s¬n nano
43
3.3 Nghiªn cøu c¸c tÝnh n¨ng cña s¶n phÈm s¬n nano 45
3.3.1 TÝnh n¨ng diÖt khuÈn cña s¬n nano 45
3.3.1.1. Kh¶o s¸t kh¶ n¨ng diÖt khuÈn cña s¬n nano trong m«i tr−êng
nu«i cÊy vi sinh vËt
45
3.3.1.2. Kh¶o s¸t kh¶ n¨ng diÖt khuÈn cña s¬n nano trong m«i tr−êng
kh«ng khÝ
50
3.3.2 TÝnh n¨ng tù lμm s¹ch cña s¬n nano 55
3.3.3. Kh¶ n¨ng lμm s¹ch kh«ng khÝ cña s¬n nano 57
3.4 X©y dùng qui tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o s¬n nano 58
3.4.1. S¬ ®å c«ng nghÖ 50
3.4.2. M« t¶ c«ng nghÖ 60
3.5. S¶n xuÊt vμ thö nghiÖm s¬n diÖt khuÈn vμ s¬n tù lμm
s¹ch
60
3.5.1. S¶n xuÊt thö s¬n ngoμi trêi (s¬n tù lμm s¹ch) 61
3.5.2. S¶n xuÊt thö s¬n trong nhμ (s¬n diÖt khuÈn) 63
3.5.3. Thö nghiÖm s¬n tù lμm s¹ch 64
3.5.4. Thö nghiÖm s¬n diÖt khuÈn 65
3.5.5 TÝnh to¸n hiÖu qu¶ kinh tÕ cña s¬n nano xóc t¸c quang hãa 65
PhÇn IV
KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ
70
Tμi liÖu tham kh¶o 72