La fotocatálisis es la rama de la química que se ocupa de los efectos químicos de la luz. Generalmente, este término se usa para describir una reacción química causada por la absorción de luz ultravioleta (longitud de onda de 100 a 400 nm), luz visible (400 - 750 nm) o radiación infrarroja (750 - 2500 nm). Un catalizador no cambia en sí mismo ni se consume en la reacción química general. Esta definición incluye la fotosensibilización, un proceso mediante el cual se produce una alteración fotoquímica en una entidad molecular como resultado de la absorción inicial de radiación por otra entidad molecular llamada fotosensibilizada.
Hay varios materiales que muestran capacidad fotocatalítica y se dice que el dióxido de titanio (TiO2) es el más eficaz.
Cuando el fotocatalizador se expone a la luz en presencia de vapor de agua, se forman dos sustancias altamente reactivas: radicales hidroxilo [OH] y un anión superóxido [O2-1]. Permite la oxidación de COV en el aire y materia orgánica tóxica en dióxido de carbono y agua a temperatura ambiente con una fuente de luz. No necesita una energía especial y usa solo energía limpia en la vida ordinaria. El dióxido de titanio específico tiene una fuerte reacción de fotocatalizador. Tiene una fuerte resistencia a la oxidación y la descomposición.
Un enfoque prometedor para remediar compuestos orgánicos volátiles o COV es emplear fotocatalizadores que oxidan estos compuestos. Es una sustancia que facilita las reacciones químicas por fotoirradiación sin transformarse:
COV tóxicos + Luz + Agua + Fotocatalizador = Gas inorgánico no tóxico + Fotocatalizador
El fotocatalizador tiene las siguientes ventajas sobre cualquier tecnología de purificación de aire / agua actual:
El dióxido de titanio, también conocido como titanio, es el óxido de titanio natural, fórmula química TiO2. Aprobado por el laboratorio de pruebas de alimentos de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), el dióxido de titanio se considera una sustancia segura e inofensiva para los humanos. Se usa comúnmente en pintura, tinta de impresión, plásticos, papel, fibras sintéticas, caucho, condensadores, colores y crayones de pintura, cerámica, componentes electrónicos junto con alimentos y cosméticos. Se han publicado muchos estudios sobre el uso de dióxido de titanio como fotocatalizador para la descomposición de compuestos orgánicos. Después de iluminarse con la luz, el dióxido de titanio produce radicales hidroxilo, que reaccionan con las materias orgánicas del aire para formar materias inorgánicas no tóxicas.
Logramos encontrar un fenómeno novedoso en el fotocatalizador. Es decir, cuando la superficie de la película fotocatalítica se expone a la luz, el ángulo de contacto de la superficie del fotocatalizador con el agua se reduce gradualmente. Después de una exposición suficiente a la luz, la superficie alcanza una superhidrofilia. En otras palabras, no repele el agua en absoluto, por lo que el agua no puede existir en forma de gota, sino que se esparce de manera plana sobre la superficie del fotocatalizador. La superhidrofilicidad fotocatalítica es una tecnología importante, porque tiene aplicaciones más amplias, que incluyen propiedades antiempañamiento, autolimpieza, esterilización, desodorización, antiincrustante y la eliminación de contaminantes.
Los rayos UV forman parte de la luz solar y la luz fluorescente, no se requieren costos operativos especiales y la reacción se puede mantener de forma semipermanente. Además, el fotocatalizador de Hygiene3D® no contiene compuestos orgánicos volátiles (COV) y tiene un pH neutro. Esto respalda la teoría de la casa verde del gobierno para ayudar a crear una casa segura, con bajas emisiones de COV y que ahorre energía.
Los radicales de hidroxilo se encuentran entre las especies oxidantes más fuertes, incluso mucho más fuertes que el cloro, el ozono y el peróxido. Actúan como agentes desinfectantes muy potentes al oxidar las células de los microorganismos, provocando rotura y fuga de composición vital.
En la aplicación de desodorante, los radicales hidroxilo aceleran la descomposición de cualquier compuesto orgánico volátil o COV al destruir los enlaces moleculares. Esto ayudará a combinar los gases orgánicos para formar una sola molécula que no sea dañina para los humanos, mejorando así la eficiencia de la limpieza del aire. Algunos de los ejemplos de moléculas de olor son: olor a tabaco, formaldehído, dióxido de nitrógeno, orina y olor fecal, gasolina y muchas otras moléculas de hidrocarburos en la atmósfera.
El nano fotocatalizador de dióxido de titanio tiene fuertes efectos de oxidación en el organismo unicelular que incluye todas las bacterias y hongos. El poder oxidante muy fuerte del dióxido de titanio puede destruir la membrana celular de las bacterias, provocando una fuga del citoplasma, que inhibe la actividad de las bacterias y, en última instancia, da como resultado la muerte y descomposición de las bacterias. En términos generales, la desinfección con óxido de titanio es tres veces más fuerte que la cloración y 1,5 veces más fuerte que la ozonización.
Aunque originalmente es soluble en agua, se seca rápidamente después de la aplicación y se vuelve insoluble en agua. También se vuelve tan duro como un lápiz 4H en diez a catorce días después de la aplicación. No se desprende a menos que la superficie esté pulida. Incluso un baño se puede usar inmediatamente después de la aplicación. Debido a que el óxido de titanio es simplemente el catalizador y no se cambia, su efecto es semipermanente, excepto cuando se repintan paredes y techos.
Dado que el fotocatalizador TiO2 solo actúa como catalizador semiconductor, no se consume durante el proceso de oxidación, por lo que se completa un ciclo de oxidación de larga duración. Hygiene3D® ofrece ahora una garantía de producto limitada de cinco años.
Sí, será inofensivo tocar directamente el material o tener contacto directo con él después de que se seque el recubrimiento. El material es totalmente seguro y el dióxido de titanio utilizado está aprobado por la FDA (consulte el informe del laboratorio de toxicidad certificado por la EPA).
Toxicidad oral aguda en ratones
Prueba de mutagenicidad microbiológica
Informe de prueba de toxicidad primaria
Informe de prueba de toxicidad de la EPA
Hygiene3D® proporciona un recubrimiento de superficie de fotocatalizador para efectos duraderos de desodorización, esterilización y propósitos anti-suciedad. Utilizando nuestros equipos especializados de recubrimiento por pulverización, se puede aplicar una fina niebla de fotocatalizador en diferentes tipos de material de superficie que garantiza el máximo resultado.
El fotocatalizador puede desodorizar el interior y ofrece al conductor y a los pasajeros una experiencia de conducción más agradable. El olor incrustado en la alfombra y los asientos eventualmente se descompondrá y le dará al propietario del automóvil esa sensación de nuevo automóvil.
Coches de empresa
Transportes públicos (bus y tren)
Autos de alquiler
Taxis
Limusinas
El Fotocatalizador Nano-TiO2 de Hygiene3D® se puede aplicar en el exterior de un edificio para tratar y prevenir daños desagradables causados por la lluvia ácida, la humedad y el smog. Reduce el costo y el tiempo de mantenimiento general.
Hoteles y moteles
Edificios de gran altura
Apartamentos
Condominios
Complejos comerciales comerciales
El fotocatalizador nano-TiO2 de Hygiene3D® descompone las moléculas de olor causadas por el humo del tabaco, las mascotas, los productos químicos en los detergentes, la orina y las materias fecales. Photocatalyst desodorizará continuamente su espacio vital y eliminará las fuentes.
Restaurante
Baños publicos
Habitaciones de hotel y motel
Centros para personas mayores
Tiendas de mascotas y hospitales de animales
Con una cantidad constante de luz proporcionada, el fotocatalizador Nano-TiO2 de Hygiene3D® puede controlar y prevenir el crecimiento de bacterias, gérmenes y moho. Cualquier bacteria y germen dañino sería eliminado y eventualmente descompuesto en esta condición esterilizada.
Hospital
Escuelas
Baños publicos
Restaurante
Guarderías
El método más conocido para purificar el aire. Dependiendo del tamaño del filtro, puede limpiar hasta el 99,99% de las partículas en el aire con la ventilación adecuada. No son eficaces para tratar el moho, las bacterias y otros hongos.
Se usa otro sistema de filtración con una superficie cargada negativamente para atraer partículas. En comparación con la mayoría de los sistemas HEPA, es más eficaz para atrapar partículas de micras más pequeñas y para eliminar el humo del aire. Se pueden producir niveles bajos de ozono que pueden neutralizar la mayoría de moho, hongos, bacterias y otros hongos que entran en contacto con el filtro.
También utiliza una superficie cargada negativamente para producir y expulsar una gran cantidad de iones negativos y hacer que las partículas en suspensión se adhieran a las paredes, pisos y otras superficies. La mayoría de los ionizadores son eficaces para eliminar el polvo y las partículas de nuestro espacio para respirar.
El ozono es un oxidante muy poderoso que neutraliza los olores, el moho, las bacterias y otros hongos. Esta tecnología se usa comúnmente en la restauración de inundaciones e incendios. Se ha comprobado que el ozono es eficaz porque soluciona el problema en la fuente y no es necesario extraer aire a través de la unidad para su tratamiento.
Se utilizan comúnmente para desinfectar. Esta tecnología es eficaz para esterilizar el aire y las superficies que entran en contacto con la luz ultravioleta. Se ha demostrado que los rayos UV en aplicaciones de aire y agua inactivan bacterias y virus para evitar que se reproduzcan.
Usando luz para reaccionar con un catalizador que resulta en oxidación. Se ha descubierto que esto es eficaz para destruir moho, hongos, bacterias, otros hongos, ácaros del polvo y muchos olores. Esta tecnología se produce con una lámpara de ozono / UV en una variedad de combinaciones. Cuando este tipo de fotocatálisis se combina con la humedad natural del aire interior, crea radicales de hidroxilo e iones de superóxido que son eficaces para combatir bacterias, hongos y COV. Este método también es un enfoque proactivo que se dirige a la fuente de tratamiento.
Después de secarse, el fotocatalizador forma una película muy sólida que no se puede limpiar a menos que se utilicen productos químicos de limpieza fuertes.
La luz y el flujo de aire tendrán una influencia notable sobre la reacción del fotocatalizador. Ambos factores son necesarios para mantener la efectividad del recubrimiento todo el tiempo. A partir de eso, cuanto mejor flujo de aire tenga (circulación de aire que puede obtenerse utilizando un ventilador ordinario o el movimiento de aire normal de los conductos del aire acondicionado) y cuanto más tiempo de luz, mejores serán los resultados del recubrimiento.
Las investigaciones indican que las personas pasan aproximadamente del 80 al 90 por ciento de su tiempo en interiores, donde están expuestas a aire interior contaminado que puede causar irritación de los ojos, nariz y garganta, dolores de cabeza, mareos, fatiga e incluso cáncer de pulmón u otras neoplasias malignas. Un estudio reciente revela que las bacterias, el moho y los ácaros del polvo doméstico que se crían dentro de las alfombras y los acondicionadores de aire pueden ser transportados por el aire por partículas de polvo, pinturas, barnices, fibras químicas nocivas y productos de madera prensada, que se utilizan con mayor frecuencia en la decoración del hogar, pueden emitir formaldehído, benceno. y otros químicos orgánicos peligrosos y cancerígenos - todos estos, así como los materiales nocivos producidos en el metabolismo de los cuerpos humanos y el amoníaco dentro de los inodoros, han hecho que el aire dentro de las casas y otros edificios esté más contaminado que el aire exterior.
Las personas pueden experimentar una o más de las siguientes reacciones cuando se exponen a la contaminación del aire en interiores:
Algunos signos y síntomas comunes son:
Ojos llorosos
Secreción nasal y estornudos
Congestión nasal
Picor
Toser
Sibilancias y dificultad para respirar
Dolores de cabeza
Fatiga
causadas por bacterias y virus, como la influenza, el sarampión, la varicela y la tuberculosis. La mayoría de las enfermedades infecciosas se transmiten de persona a persona a través del contacto físico. Las condiciones de hacinamiento con mala circulación de aire pueden promover esta propagación. Algunas bacterias y virus prosperan en los edificios y circulan a través de los sistemas de ventilación interior.
Se sabe que algunos hongos producen sustancias tóxicas como subproducto de su metabolismo, lo que puede causar una variedad de efectos adversos para la salud. Los síntomas a corto plazo pueden incluir dermatitis, irritación respiratoria, dolores de cabeza y fatiga. Los efectos sobre la salud a largo plazo pueden incluir cáncer, daño al sistema nervioso central y supresión del sistema inmunológico.
La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Clasifica la mala calidad del aire interior entre los cinco principales riesgos ambientales para la salud pública. La mala calidad del aire interior puede causar o contribuir al desarrollo de enfermedades respiratorias crónicas como el asma y la neumonitis por hipersensibilidad. Además, puede provocar dolores de cabeza, sequedad ocular, congestión nasal, náuseas y fatiga. Las personas que ya padecen enfermedades respiratorias corren un mayor riesgo.
Hygiene3D® funcionará brevemente en la oscuridad; sin embargo una vez que la superficie se exponga a la luz, Hygiene3D® se reactivará y continuará funcionando a la velocidad normal.
Se han citado las siguientes causas o factores que contribuyen al síndrome del edificio enfermo:
1. Ventilación inadecuada
En un esfuerzo por lograr una calidad de aire interior aceptable o IAQ mientras se minimiza el consumo de energía, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) revisó recientemente su estándar de ventilación para proporcionar un mínimo de 15 cfm de aire exterior por persona (20 cfm / persona en espacios de oficina). Es posible que se requieran hasta 60 cfm / persona en algunos espacios (como los salones para fumadores) dependiendo de las actividades que normalmente ocurren en ese espacio.
2. Contaminantes químicos de fuentes interiores
La mayor parte de la contaminación del aire interior proviene de fuentes internas del edificio. Por ejemplo, los adhesivos, alfombras, tapizados, productos de madera manufacturados, fotocopiadoras, pesticidas y agentes de limpieza pueden emitir compuestos orgánicos volátiles (COV), incluido el formaldehído. El humo de tabaco ambiental aporta altos niveles de COV, otros compuestos tóxicos y partículas respirables. La investigación muestra que algunos COV pueden causar efectos crónicos y agudos en la salud en altas concentraciones, y algunos son carcinógenos conocidos. Los niveles bajos a moderados de múltiples VOC también pueden producir reacciones agudas. Los productos de combustión, como el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno, así como las partículas respirables, pueden provenir de calentadores de espacio de gas y queroseno sin ventilación, estufas de leña, chimeneas y estufas de gas.
3. Contaminantes químicos de fuentes exteriores
El aire exterior que entra en un edificio puede ser una fuente de contaminación del aire interior. Por ejemplo, contaminantes de los escapes de los vehículos de motor; Los conductos de ventilación de plomería y los escapes de los edificios (por ejemplo, baños y cocinas) pueden ingresar al edificio a través de conductos de ventilación, ventanas y otras aberturas de entrada de aire mal ubicados. Además, los productos de combustión pueden ingresar a un edificio desde un garaje cercano.
4. Contaminantes biológicos
Las bacterias, los mohos, el polen y los virus son tipos de contaminantes biológicos. Estos contaminantes pueden reproducirse en el agua estancada que se ha acumulado en conductos, humidificadores y bandejas de drenaje, o donde el agua se ha acumulado en las tejas del techo, alfombras o aislamiento. Los síntomas físicos relacionados con la contaminación biológica incluyen tos, opresión en el pecho, fiebre, escalofríos, dolores musculares y reacciones alérgicas como irritación de las membranas mucosas y congestión de las vías respiratorias superiores.