Исследовательский проект «Фотокаталитическое самоочищение: создание умного покрытия на основе диоксида титана для борьбы с загрязнениями»
Автор: Чехлова Елизавета Михайловна
Место работы/учебы: ГБОУ Лицей № 226 Фрунзенского района Санкт-Петербурга, г. Санкт-Петербург, 7 класс
Научный руководитель: Давыденко Любовь Владимировна, учитель химии
Аннотация
Актуальность проекта связана с проблемой загрязнения городских поверхностей: фасадов здании, памятников, окон, уличной мебели и других объектов городской среды. Их очистка требует значительных затрат воды, моющих средств, времени и человеческого труда. В работе рассматривается идея применения современных «зелёных» технологий, позволяющих поверхностям очищаться под действием света.
В ходе проекта была изучена информация о диоксиде титана и явлении фотокатализа, изготовлено экспериментальное покрытие на стеклянных образцах, а также проведена серия опытов с органическим красителем «зелёнка» в разных условиях: под УФ-лампой, на солнечном свете и в полной темноте. Для сравнения использовались образцы с покрытием TiО2 и контрольные образцы без покрытия.
Результаты
В результате выполнения проекта было установлено, что покрытие на основе диоксида титана действительно проявляет фотокаталитическую активность.
В опыте под УФ-лампой пятно органического красителя «зелёнка» на стекле с покрытием Ті02 полностью исчезло примерно через 1 час, тогда как на контрольном стекле без покрытия зеленый цвет сохранялся даже спустя 24 часа В опыте на солнечном свете процесс шёл медленнее, однако на образце с Ті02 пятно полностью исчезло через 24 часа. На контрольном образце без покрытия краситель высох, но сохранил ярко-зелёную окраску.
В контрольном опыте в полной темноте пятна на образцах с ТіО2 без ТiO2 не разрушились и сохранили зелёный цвет. Это подтвердило, что для запуска фотокаталитического процесса необходим свет.
Таким образом, гипотеза проекта была подтверждена: диоксид титана нанесённый на поверхность, под действием ультрафиолетового и солнечного света способен разлагать органические загрязнители. Наиболее эффективно процесс протекает под УФ-излучением, однако солнечного света также достаточно для активации покрытия.
Полученные результаты показывают, что технология самоочищающихся покрытий на основе ТіО, является перспективной для использования в городской среде: на фасадах зданий, памятниках, оконных стёклах, уличной мебели и других объектах. Проект имеет практическую, экологическую и образовательную ценность, так как демонстрирует, как современные химические знания могут применяться для создания более чистого и экологичного города будущего.
Содержание работы
Автор предпочел не показывать работу на сайте.
Дата публикации работы: 27.05.2026
Добавить комментарий