催化突破产生自清洁墙壁涂料，暴露在阳光下可分解空气污染物

通常，美丽的白色墙壁涂料不会永远保持美丽和白色。通常，空气中的物质会积聚在其表面。这可能是一种理想的效果，因为它可以在一段时间内使空气更清洁，但随着时间的推移，颜色会发生变化，需要更新

维也纳大学和阿格拉夫大学的一个研究小组；Politecnica delle Marche（意大利）现已成功开发出特殊的氧化钛纳米颗粒，可添加到普通的市售墙壁涂料中，以建立自清洁能力：这些纳米颗粒具有光催化活性，它们不仅可以利用阳光结合空气中的物质，还可以在之后将其分解

墙壁使空气更清洁&mdash；并同时自我清洁。废料被用作新墙漆的原材料：金属废料和干燥的落叶，否则必须丢弃。这项研究发表在ACS Catalysis上

室内空气中会产生多种污染物&mdash；从清洁剂和卫生产品的残留物到烹饪过程中产生的分子或皮革等材料散发的分子。在某些情况下，这可能会导致健康问题，即所谓的“病态建筑综合症”；来自维也纳大学材料化学研究所的nther Rupprechter。“在这种情况下，氧化钛纳米颗粒特别有趣。它们可以结合并分解多种污染物。”

然而，简单地在油漆中添加普通氧化钛纳米粒子会影响油漆的耐久性：就像污染物被纳米颗粒降解一样，它们也会使油漆本身不稳定并产生裂缝。在最坏的情况下，甚至会释放出挥发性有机化合物，这反过来会对健康有害。经过一段时间后，油漆层会变灰并着色，最后必须进行更新

然而，如果用紫外线照射，纳米颗粒可以自行清洁。氧化钛是一种所谓的光催化剂；当暴露在合适的光下时能够进行化学反应的材料。紫外线辐射在颗粒中产生自由电荷载流子，从而将空气中捕获的污染物分解成小部分并释放出来。通过这种方式，污染物变得无害，但不会永久附着在墙壁涂料上。墙的颜色在长期内保持稳定

然而，在实践中，这几乎没有什么用处&mdash；毕竟，用强烈的紫外线反复照射墙壁以驱动自清洁过程将是乏味的。Rupprechter解释道：“因此，我们的目标是对这些颗粒进行改性，使其光催化效应也能被普通阳光诱导。”

这是通过在氧化钛纳米颗粒中添加某些额外的原子来实现的，如磷、氮和碳。因此，颗粒可以获得的光频率会发生变化，光催化也会由普通可见光触发，而不仅仅是紫外线

96%的污染物去除率

该研究的第一作者Qaisar Maqbool说：“我们现在已经使用各种不同的表面和纳米颗粒分析方法对这一现象进行了非常详细的研究。”。“通过这种方式，我们能够准确地显示这些颗粒在添加到墙壁涂料之前和之后的行为。”

研究团队将改性的氧化钛纳米颗粒与普通的商用墙壁涂料混合，并用含有污染物的溶液冲洗油漆表面。随后，96%的污染物可以被自然阳光降解。颜色本身不会改变&mdash；因为污染物不仅被束缚，而且在阳光的帮助下被分解

对于此类涂料的商业成功，避免使用昂贵的原材料也很重要。Rupprechter说：“例如，在催化中，使用了铂或金等贵金属。然而，在我们的案例中，随处可见的元素就足够了：为了获得磷、氮和碳，我们使用了橄榄树上的干落叶，而氧化钛纳米颗粒的钛是从金属废料中获得的，通常只需扔掉。”

这种新型墙面涂料同时具有以下几个优点：它可以去除空气中的污染物，比其他涂料使用时间更长&mdash；而且由于它可以从回收材料中获得，因此在生产中更节省资源。正在进行进一步的实验，并打算将墙壁涂料商业化