Репортаж от Wedoany，Новый фотокаталитический материал на основе диоксида титана с структурой ядро-оболочка, совместно разработанный Шанхайским проектным институтом железных дорог Китая и Чжэцзянским технологическим университетом, был введен в эксплуатацию на первом комфортабельном туристическом поезде «Звезда Янцзы» в регионе Янцзы. Поезд недавно отправился из Шанхая, перевозя около 200 туристов в 18-дневное путешествие по Синьцзяну. По словам Ли Вэй, директора Института здоровой среды Шанхайского проектного института железных дорог Китая, перед отправлением команда нанесла фотокаталитическую дисперсию на поезд для оптимизации качества воздуха в вагонах, создавая надежный барьер для здоровья пассажиров, в основном пожилых людей.
Фотокаталитические материалы, представленные наноразмерным диоксидом титана, с 1972 года признаны международным научным сообществом как обладающие сильной способностью разлагать органические вещества, разрушая органические питательные вещества, необходимые для бактерий и вирусов, при этом их физико-химические свойства стабильны и безвредны для человека. Промышленное применение традиционных фотокаталитических материалов долгое время сталкивалось с двумя основными препятствиями: они эффективны только в ультрафиолетовом диапазоне, что затрудняет их использование в таких сценариях, как вагоны рельсового транспорта и крупные офисные помещения; а также отсутствие подходящих органических носителей, ограничивающее расширение повседневного применения.
Новый фотокаталитический материал решает эти проблемы за счет создания структуры «птица в клетке». Профессор Чжэцзянского технологического университета Ван Шэн объясняет, что диоксид титана действует как «птица», а внешняя оболочка из пористого диоксида кремния образует «клетку». Молекулы газообразных загрязнителей втягиваются внутрь через поры оболочки, вступают в контакт с фотокаталитическим материалом, разлагаются на углекислый газ и воду, а затем высвобождаются через поры, образуя цикл очистки. Эта наноразмерная структура ядро-оболочка не только защищает от фотокоррозии и повышает стабильность материала, но и расширяет область применения фотокатализа с ультрафиолетового до видимого света.
Этот материал также может быть нанесен на органические гибкие носители, такие как текстиль и пленки, избегая проблемы коррозии носителя, характерной для традиционных фотокаталитических материалов, что позволяет расширить его применение на антибактериальную одежду, фильтры бытовой техники и другие продукты. На постельных принадлежностях поезда «Звезда Янцзы» и специального туристического поезда для пожилых людей «Янцзы Хао» в Синьцзян антибактериальная эффективность стабильно сохранялась на уровне 99% после 50 стирок; в тестах в демонстрационных квартирах концентрация формальдегида в помещении стабильно оставалась ниже национальных стандартных пределов.
В конце 2024 года Чжэцзянский технологический университет и Шанхайский проектный институт железных дорог Китая совместно основали Исследовательский центр новых материалов для очистки воздуха. Команда за один год завершила разработку и демонстрационное применение основного продукта «Фотокаталитическое устройство для очистки воздуха», а также распространила этот материал на области строительных отделочных материалов, здорового текстиля и функциональных осветительных продуктов. Ли Вэй заявила, что в будущем планируется оптимизировать характеристики материала, повысить эффективность использования видимого света, снизить затраты и расширить продуктовую матрицу, разработать интеллектуальную систему управления воздухом на основе «фотокатализа + интеллектуальных технологий» и способствовать созданию отраслевых стандартов.
