Fotocatálisis en materiales en base de cemento. Evaluación de autolimpieza de fotocatalíticos en el espectro visible frente al UV

Moreno Huerga, Imanol (2018). Fotocatálisis en materiales en base de cemento. Evaluación de autolimpieza de fotocatalíticos en el espectro visible frente al UV. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S. Arquitectura (UPM).

Description

Title: Fotocatálisis en materiales en base de cemento. Evaluación de autolimpieza de fotocatalíticos en el espectro visible frente al UV
Author/s:
  • Moreno Huerga, Imanol
Contributor/s:
  • Barbero Barrera, María del Mar
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Fundamentos de la Arquitectura
Date: January 2018
Subjects:
Freetext Keywords: Fotocatálisis; TiO2; Morteros de cemento; Espectro visible; UV; Auto limpieza; Photocatalysis; Cementitious mortars; Visible light; Self-cleaning
Faculty: E.T.S. Arquitectura (UPM)
Department: Construcción y Tecnología Arquitectónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En los últimos años, se está haciendo mucho hincapié en los problemas que la contaminación genera en las grandes ciudades. Ésta, no solo afecta a la salud de sus habitantes, también a la calidad estética de los edificios. Los materiales a base de cemento, por sus propiedades físico-químicas de rugosidad, porosidad y composición mineralógica, son especialmente vulnerables al exponerse a la intemperie, produciéndose un deterioro estético importante cuando en el aire se encuentra una gran concentración de partículas NOx. Desde los años 50, los materiales fotocatalíticos son cada vez más utilizados en el mundo de la construcción gracias a sus propiedades de purificación del aire, antibacteriana y de auto limpieza. Esta última, ayuda a la conservación del color original de las fachadas de los edificios, reduciendo así los gastos en mantenimiento de los inmuebles. Además, su uso permite el diseño de patrones en cerramientos que hasta ahora se evitaban por su rápido deterioro estético. El principal material utilizado para producir la fotocatáisis ha sido el dióxido de titanio, el cual tiene su función supeditada a la radiación ultravioleta, minoritaria frente a la radiación en el espectro visible, siendo éste, uno de los rangos en el que se centran las últimas investigaciones sobre adiciones fotocatalíticas. El trabajo tiene como objetivo, por tanto, la evaluación de la autolimpieza de morteros de cemento, blancos y grises, con adiciones fotocatalíticas: una comercial y una modificada para mejorar su rendimiento en el visible. Se han ensayado en el espectro visible, comparándolas con su comportamiento en ultravioleta. Como resultado de la investigación, se observa que la actividad no es destacable en el visible, con valores de degradación inferiores al 18%. Sin embargo, en luz UV la actividad de la adición fotocatalítica modificada, en comparación con el comercial, mejora los resultados hasta en un 48% en morteros blancos. Recently, big cities suffer for growing pollution issues. This implies not only a problem for human health, but an aesthetical problem for building’s façades as well. Cementitious materials are especially vulnerable when they are exposed to outdoor conditions. This is due to their physico-chemical properties as roughness, porosity, and a rich mineral composition. The susceptibility of materials increases as the air concentration of NOx particles does. Since the 50’s, an enormous interest has arisen for photocatalytic materials, being increasingly used in construction thanks to their air-purifying, antimicrobial and self-cleaning properties. The latter helps façades to maintain their original colour; therefore, it decreases the building maintaining costs. Besides, using photocatalytic materials allows designers to project typically unused patterns that were rejected because of their ease to get dirty. The material that is mainly used in order to cause the photocatalytic reaction is titanium dioxide. This compound needs UV light to activate the reaction, but recent research is looking for the photocatalyst to be active under visible light, which is more abundant than UV light. In this context, the principal aim of this study consists in the evaluation of the self-cleaning properties of white and grey cementitious mortars with two different photocatalytic additions: a commercial TiO2 photocatalyst and a modified one. Mortars were tested under visible light in comparison with UV. As a result, it was observed that, under visible light the activity is not remarkable, with degratation values lower than 20% When using UV light on white cementitious mortars, the addition of modified photocatalyst improves up to 48% the degradation rates with respect to the commercial one.

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Item ID: 49707
DC Identifier: http://oa.upm.es/49707/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:49707
Deposited by: Biblioteca ETS Arquitectura
Deposited on: 13 Mar 2018 07:41
Last Modified: 13 Mar 2018 07:41
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