Νέα του ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΥ σε ροή RSS«Έλεγχος χημικής συμβατότητας και βελτίωση στερεωτικών λίθου με νανοτεχνολογία», Καπριδάκη Χρυσή
Καπριδάκη Χρυσή
Υποψ. Διδάκτωρ ΑΡΧΜΗΧ, υπότροφος ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΙΙ
E-mail: ckapridaki<στο>gmail.com
Περίληψη
Η ανάπτυξη καινοτόμων υλικών προστασίας των κτιρίων απέναντι στους περιβαλλοντικούς παράγοντες φθοράς και στην ολοένα αυξανόμενη ατμοσφαιρική ρύπανση, είναι πλέον επιτακτική. Ο στόχος της παρούσας έρευνας αφορά την σύνθεση προστατευτικών, φωτοκαταλυτικών και αυτοκαθαριζόμενων υλικών νανοτεχνολογίας, με χαμηλό ενεργειακό αποτύπωμα, με σκοπό την εφαρμογή τους σε σύγχρονα κτίρια και μνημεία.
Αρχικά η μελέτη αυτή βασίστηκε στη σύνθεση φωτοκαταλυτικά δραστικών νανο-σύνθετων υλικών SiO2-TiO2, χωρίς την απαίτηση υψηλών ενεργειακών αναγκών. Στη συνέχεια, ακολούθησε η ολοκληρωμένη μελέτη των νανο-υλικών για τον πλήρη χαρακτηρισμό των χημικών δομών τους, την φωτοκαταλυτική τους δράση καθώς και τη μεταξύ τους συσχέτιση. Τα συντεθειμένα αυτά αυτοκαθαριζόμενα νανο-υλικά σχεδιάστηκαν λαμβάνοντας υπόψη όλες τις απαιτούμενες προϋποθέσεις για την δυνατότητα εφαρμογή τους ως προστατευτικά υμένια δομικών υλικών.
Η σύνθεση των νάνο-υλικών περιλαμβάνει την ανάμιξη αλκοξειδίων τιτανίου και πυριτίου παρουσίας οξαλικού οξέως και ενός οργανικού πυριτικού ολιγομερούς τμήματος σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η παρουσία του οξαλικού οξέος στα νανο-υλικά βασίζεται στην ιδιότητά του να συμβάλλει στην σύνθεση ομοιογενών υλικών SiO2-TiO2 ενώ ταυτόχρονα βοηθάει στον σχηματισμό φωτοκαταλυτικών δραστικών κρυσταλλικών δομών TiO2 (ανατάσιου) σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η παρουσία τόσο των ανεξάρτητων σχηματισμένων κρυστάλλων μέσα στην πυριτική μήτρα όσο και του οξαλικού οξέως (λειτουργώντας ως hole-scavenger) συνεισφέρουν στην ενίσχυση της φωτοκαταλυτικής δράσης των υμενίων. Επιπλέον, η προσθήκη του οργανικού πυριτικού τμήματος αυξάνει την ανθεκτικότητα και την ελαστικότητα του πυριτικού δικτύου, βοηθώντας στην αντιμετώπιση του φαινομένου της ρηγμάτωσης του τελικού πηκτώματος και προσδίδοντας υδρόφοβες ιδιότητες στα νανο-υλικά. Τέλος, τα καινοτόμα υλικά νανοτεχνολογίας εφαρμόστηκαν και αποτιμήθηκαν επιτυχώς ως προστατευτικά και αυτοκαθαριζόμενα υμένια δομικών υλικών.
