Έμβλημα Πολυτεχνείου Κρήτης
Το Πολυτεχνείο Κρήτης στο Facebook  Το Πολυτεχνείο Κρήτης στο Twitter  Το Πολυτεχνείο Κρήτης στο YouTube   Το Πολυτεχνείο Κρήτης στο Linkedin

«Έλεγχος χημικής συμβατότητας και βελτίωση στερεωτικών λίθου με νανοτεχνολογία», Καπριδάκη Χρυσή

Καπριδάκη Χρυσή

Υποψ. Διδάκτωρ ΑΡΧΜΗΧ, υπότροφος ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΙΙ

E-mail: ckapridaki<στο>gmail.com

Περίληψη

 Η ανάπτυξη καινοτόμων υλικών προστασίας των κτιρίων απέναντι στους περιβαλλοντικούς παράγοντες φθοράς και στην ολοένα αυξανόμενη ατμοσφαιρική ρύπανση, είναι πλέον επιτακτική. Ο στόχος της παρούσας έρευνας αφορά την σύνθεση προστατευτικών, φωτοκαταλυτικών και αυτοκαθαριζόμενων υλικών νανοτεχνολογίας, με χαμηλό ενεργειακό αποτύπωμα, με σκοπό την εφαρμογή τους σε σύγχρονα κτίρια και μνημεία.

Αρχικά η μελέτη αυτή βασίστηκε στη σύνθεση φωτοκαταλυτικά δραστικών νανο-σύνθετων υλικών SiO2-TiO2, χωρίς την απαίτηση υψηλών ενεργειακών αναγκών. Στη συνέχεια, ακολούθησε η ολοκληρωμένη μελέτη των νανο-υλικών για τον πλήρη χαρακτηρισμό των χημικών δομών τους, την φωτοκαταλυτική τους δράση καθώς και τη μεταξύ τους συσχέτιση. Τα συντεθειμένα αυτά αυτοκαθαριζόμενα νανο-υλικά σχεδιάστηκαν λαμβάνοντας υπόψη όλες τις απαιτούμενες προϋποθέσεις για την δυνατότητα εφαρμογή τους ως προστατευτικά υμένια δομικών υλικών.

Η σύνθεση των νάνο-υλικών περιλαμβάνει την ανάμιξη αλκοξειδίων τιτανίου και πυριτίου παρουσίας οξαλικού οξέως και ενός οργανικού πυριτικού ολιγομερούς τμήματος σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η παρουσία του οξαλικού οξέος στα νανο-υλικά βασίζεται στην ιδιότητά του να συμβάλλει στην σύνθεση ομοιογενών υλικών SiO2-TiO2 ενώ ταυτόχρονα βοηθάει στον σχηματισμό φωτοκαταλυτικών δραστικών κρυσταλλικών δομών TiO2 (ανατάσιου) σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η παρουσία τόσο των ανεξάρτητων σχηματισμένων κρυστάλλων μέσα στην πυριτική μήτρα όσο και του οξαλικού οξέως (λειτουργώντας ως hole-scavenger) συνεισφέρουν στην ενίσχυση της φωτοκαταλυτικής δράσης των υμενίων. Επιπλέον, η προσθήκη του οργανικού πυριτικού τμήματος αυξάνει την ανθεκτικότητα και την ελαστικότητα του πυριτικού δικτύου, βοηθώντας στην αντιμετώπιση του φαινομένου της ρηγμάτωσης του τελικού πηκτώματος και προσδίδοντας υδρόφοβες ιδιότητες στα νανο-υλικά. Τέλος, τα καινοτόμα υλικά νανοτεχνολογίας εφαρμόστηκαν και αποτιμήθηκαν επιτυχώς ως προστατευτικά και αυτοκαθαριζόμενα υμένια δομικών υλικών.

Αρχείο pdf Παρουσίασης