Effetto della capacità di adsorbimento sulla fotodegradazione di ossidi di azoto su materiali cementizi

Un campo promettente, sia dal punto di vista tecnologico che dal punto di vista economico, nel quale la fotochimica sta avendo un grande sviluppo è il disinquinamento ambientale. Infatti, si può constatare come negli ultimi dieci anni l'interesse scientifico ed ingegneristico per l'applicazione della fotocatalisi su semiconduttori sia cresciuto esponenzialmente, se si pensa che solamente nelle aree dei trattamenti di acqua e aria ogni anno si hanno più di 200 pubblicazioni. La principale causa di degrado nell'ambiente urbano è da individuarsi proprio nella deposizione di composti organici opachi sulla loro superficie. Le polveri inorganiche aderiscono alla superficie del materiale in presenza di un'interfaccia organica o di macroporosità. La soluzione è offerta da composizioni cementizie speciali contenenti biossido di titanio, un semiconduttore fotocatalitico che può avere attività ossidante verso inquinanti atmosferici organici e inorganici. Infatti, in presenza di aria e luce il TiO2 si attiva dando il via a processi ossidativi che portano alla trasformazione di sostanze organiche inquinanti quali, per esempio: gli ossido di azoto (NOx), il monossido di carbonio (CO), il benzene, i composti organici volatili (VOCs) e aromatici policondensati, che vengono a contatto con le superfici cementizie. Queste tecniche sono state oggetto di numerosi progetti di ricerca il Progetto Europeo ¿Picada¿ . In tale contesto, la fotocatalisi applicata ai materiali da costruzione potrebbe trasformarsi in una soluzione molto interessante, tanto da diventare parte integrante della strategia volta a ridurre l'inquinamento ambientale. Lo scopo di questo studio, svolto presso i laboratori del dipartimento di Chimica I.F.M. dell'Università degli Studi di Torino ed in collaborazione con l'azienda ¿Buzzi Unicem¿, è finalizzato al miglioramento dei materiali cementizi fotocatalitici tuttora in uso attraverso l'incremento della loro attività utilizzando tecniche semplici e a basso costo, compatibili con la grande scala dei processi coinvolti. Gli studi e le analisi effettuate in questo elaborato sono state infatti svolte allo scopo di ottenere un incremento della capacità fotocatalitica del biossido di titanio, con una conseguente maggior efficienza nell'abbattimento di sostanze volatili inquinanti come gli ossidi di azoto NOx (NO+NO2), e nel caso specifico del monossido di azoto (NO). Inoltre sono stati studiati e sintetizzati sistemi di materiali adsorbenti e analizzati diversi generi di reattori al fine di ottimizzare le condizioni di ¿lavoro¿ del materiale fotocatalitico. Lo scopo del seguente lavoro di tesi consiste nel continuare un percorso intrapreso in precedenza andando a investigare un aspetto spesso sottovalutato ma fondamentale in un processo fotocatalitico: l'assorbimento dell'inquinante sul fotocatalizzatore. La possibilità di controllare e aumentare la capacità adsorbitiva del campione permetterebbe di migliorare l'attività di abbattimento.