La peinture murale autonettoyante
La recherche sur la catalyse le rend possible : une nouvelle peinture murale peut s'autonettoyer sous l'effet du rayonnement solaire et décomposer chimiquement les substances nocives présentes dans l'air.
Une belle peinture murale blanche ne reste généralement pas belle et blanche pour toujours. Souvent, différentes substances présentes dans l'air se déposent à la surface. Cela peut être un effet souhaité, car l'air devient plus propre pendant une courte période, mais au fil du temps, la peinture se décolore et doit être renouvelée.
Une équipe de recherche de l'Université technique de Vienne et de l'Université polytechnique des Marches (Italie) a réussi à développer des nanoparticules d'oxyde de titane spéciales que l'on peut ajouter à la peinture murale ordinaire disponible dans le commerce afin de lui conférer des propriétés autonettoyantes : Les particules sont photocatalytiquement actives, elles peuvent utiliser la lumière du soleil non seulement pour lier des substances présentes dans l'air, mais aussi pour les décomposer ensuite. Le mur rend l'air plus propre - et se nettoie en même temps lui-même. Les déchets ont été utilisés comme matériau de base pour la nouvelle peinture murale : des copeaux de métal qui auraient dû être jetés et des feuilles d'olivier séchées.
De l'oxyde de titane modifié dans la peinture murale
Les polluants présents dans l'air ambiant sont très divers : ils vont des résidus de produits d'entretien et d'hygiène aux molécules produites par la cuisine ou émises par des matériaux comme le cuir. Dans certains cas, cela peut entraîner des troubles, on parle alors de "syndrome des bâtiments malsains".
"Depuis des années déjà, on essaie d'utiliser des peintures murales spéciales pour purifier l'air", explique le professeur Günther Rupprechter de l'Institut de chimie des matériaux de l'Université technique de Vienne. "Les nanoparticules d'oxyde de titane sont particulièrement intéressantes dans ce contexte. Elles peuvent lier et décomposer un large éventail de polluants".
Mais si l'on ajoute simplement des nanoparticules d'oxyde de titane ordinaires à la peinture, cela nuit à la durabilité de la peinture : tout comme les polluants sont décomposés par les particules, celles-ci peuvent également rendre la peinture elle-même instable et fissurée. Dans le pire des cas, des molécules organiques volatiles peuvent même être libérées, qui peuvent à leur tour être nocives pour la santé. Au bout d'un certain temps, la couche de peinture devient grise et inesthétique, et c'est au plus tard à ce moment-là qu'elle doit être renouvelée.
Autonettoyage par la lumière
Les nanoparticules peuvent toutefois s'auto-nettoyer lorsqu'elles sont exposées à la lumière UV. L'oxyde de titane est en effet ce que l'on appelle un photocatalyseur - un matériau qui permet des réactions chimiques lorsqu'il est exposé à une lumière appropriée. Le rayonnement UV fait apparaître des porteurs de charge libres dans les particules, à l'aide desquels les substances nocives capturées dans l'air peuvent être décomposées en petits morceaux et libérées à nouveau. Les polluants sont ainsi rendus inoffensifs, mais ne restent pas fixés durablement sur la peinture murale. La peinture murale reste stable à long terme.
Dans la pratique, cela ne sert cependant pas à grand-chose - après tout, il serait extrêmement coûteux d'exposer sans cesse le mur à une lumière UV intense pour maintenir le processus d'autonettoyage. "Notre objectif était donc de modifier ces particules de manière à ce que l'effet photocatalytique puisse également être provoqué par la lumière solaire ordinaire", explique Günther Rupprechter.
On y parvient en ajoutant aux nanoparticules d'oxyde de titane certains atomes supplémentaires, comme le phosphore, l'azote et le carbone. Cela modifie les fréquences de la lumière qui peuvent être absorbées par les particules et la photocatalyse est alors déclenchée par la lumière visible ordinaire au lieu de la seule lumière UV.
96% d'élimination des polluants
"Nous avons maintenant étudié ce phénomène de manière très détaillée à l'aide d'un grand nombre de méthodes d'analyse de surface et de nanoparticules différentes", explique Qaisar Maqbool, premier auteur de l'étude. "Nous avons ainsi pu montrer comment ces particules se comportent exactement, avant et après avoir été ajoutées à la peinture murale".
L'équipe de recherche a mélangé les particules d'oxyde de titane modifiées à de la peinture murale tout à fait ordinaire, disponible dans le commerce, et a rincé une surface peinte avec ces particules avec une solution contenant des polluants. La lumière du soleil a ensuite permis de décomposer 96% des polluants. La peinture elle-même ne change pas, car les polluants ne sont pas seulement liés, mais aussi décomposés par le rayonnement solaire.
Les déchets comme matière première
Pour le succès commercial de telles peintures, il est également important de ne pas avoir besoin de matières premières trop coûteuses. "Dans la catalyse, on utilise par exemple des métaux précieux comme le platine ou l'or. Mais dans notre cas, des éléments facilement disponibles partout suffisent : Pour obtenir le phosphore, l'azote et le carbone, nous avons utilisé des feuilles d'olivier séchées, et le titane pour les particules d'oxyde de titane a été obtenu à partir de déchets métalliques qui sont normalement tout simplement jetés", explique Günther Rupprechter.
Cette nouvelle peinture murale présente donc plusieurs avantages : elle est capable de neutraliser les polluants atmosphériques, elle dure plus longtemps que les autres peintures - et sa production est même respectueuse des matières premières et peut être obtenue à partir de matériaux recyclés. D'autres expériences sont en cours et une commercialisation de la peinture murale est prévue.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités de l’industrie chimique
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée à l'industrie chimique, aux méthodes analytiques, aux laboratoires et à la technologie des processus vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
