Qu’est ce que la photocatalyse PHOTOCAL par le dioxyde de titane TIO2 ?

 Le TiO2* provient d’un minerai fort répandu dans la nature. Il s’agit du neuvième métal le plus courant au monde, extrait entre autres de l’ilménite (FeTiO2) et de sédiments de sable de rutile, par un procédé au sulfate ou au chlorure. Il est utilisé comme métal dans des applications de haute technologie en aéronautique et en astronautique, où sa haute résistance à la corrosion est combinée à sa faible densité et à sa bonne solidité. Sous forme de poudre ou de solution colloïdale, le TiO2 est surtout utilisé comme pigment blanc.
 
Le dioxyde de titane est utilisé dans des applications très variées, également dans le corps humain (croissance des os, prothèses dentaires): il n’est pas rejeté par le corps et n’est pas toxique. Le TiO2 pur se présente sous forme de cristaux: rutile, anatase et brookite. Le premier est surtout employé comme pigment blanc, tandis que le deuxième a des caractéristiques photocatalytiques. Le troisième n’a jusqu’à présent que peu d’applications. L’anatase est une forme instable, qui se transforme très lentement en rutile à température ambiante. A de plus hautes températures (> 500 °C) cette conversion se produit beaucoup plus rapidement. 

Ces dix dernières années, le mécanisme de la photocatalyse hétérogène par le biais de TiO2 a été étudié dans toutes sortes de domaines. En exposant ce catalyseur et semi-conducteur à la lumière (du soleil ou de l'éclairage artificiel) comportant un composant UV (longueur d’onde < 387 nm), une activation a lieu. Cette énergie peut à son tour enclencher d’autres processus, tels que des réactions redox et des transformations moléculaires, avec des matières présentes dans l’atmosphère environnante. La réaction photocatalytique a lieu à la surface du matériau et se déroule en plusieurs phases. Par l’action de la lumière du soleil sur le semi-conducteur (TiO2) se forment des paires électron-trou. Ces électrons-trous peuvent ou bien se recombiner, ou bien rester séparés par l’adsorption d’autres matières à la surface (polluants). Des réactions d’oxydation et de réduction peuvent ensuite se produire entre les électrons capturés et les polluants adsorbés. Les produits formés peuvent être évacués par les eaux de pluie et/ou passer dans l’atmosphère. La surface est ainsi efficacement nettoyée, on parle de surfaces autonettoyantes. Le TiO2 même ne participe pas à la réaction et ne se décompose donc pas. Tant qu’il est en contact avec la lumière et les polluants, il reste stable et efficace. La photocatalyse hétérogène utilisant du TiO2 comme photocatalyseur minéralise un très large éventail de composés organiques (alcanes, alcènes, alcools, pesticides, etc.). Il est également possible de réduire ou d’oxyder plusieurs autres produits (NOx, bactéries, virus, pollens, acariens, etc.). La vitesse à laquelle ces réactions ont lieu dépend de l’intensité de la lumière, de la quantité de TiO2 en surface et de la durée du contact entre le TiO2 et les matières présentes dans l’air.

*TIO2 est le symbôle chimique du dioxyde de titane

APPLICATIONS:: 

De ce fait, la minéralisation de la majorité des composés organiques en phase fluide ou liquide est alors possible ce qui laisse entrevoir un large champ d’applications. La photocatalyse peut être utilisée dans le domaine de la purification de l’eau, de l’air et de la désodorisation, mais aussi comme agent antibactérien. La photocatalyse peut trouver une autre application dans le domaine médical pour lutter contre les cellules infectées. Dans l’industrie, le principe de la photocatalyse est employé pour l’utilisation de vitrages autonettoyants et des revêtements PHOTOCAL; Toutefois cette application est associée à une seconde propriété du semi-conducteur irradié : la superhydrophilie.

Les surfaces traitées avec PHOTOCAL acquièrent des propriétés superhydrophiles qui font que les gouttes d’eau entrant à leur contact s’étalent comme un voile au lieu de former des « coulures ». En s'étalant, ce voile d'eau passe sous les salissures et les décollent. Par gravité c’est à dire par son poids, le film d’eau ainsi formé, glisse sur ces surfaces entraînant avec lui l’ensemble des polluants oxydés et réduits par la réaction photocatalytique et laissant ainsi les bâtiments, constructions et matériaux traités parfaitement propres. 

A l’intérieur des bâtiments où l’action des pluies est inexistante, un simple chiffon ou éponge humidifiée uniquement à l’eau et sans additif détergent, suffit à éliminer les polluants et salissures.