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TecnologíaEl sistema utiliza actualmente dos semiconductores como catalizadores (UV/TiO2-ZrO2) que emplea fotones en el rango UV del espectro solar como fuente de energía generando radicales libres que actúan oxidando los compuestos orgánicos y desinfectando el aire.

Cuando el foto-catalizador de dióxido de titanio y dióxido de zirconia (TiO2/ZrO2) absorbe la luz ultravioleta (UV) procedente de las lámparas se produce la ausencia de un electrón en las bandas de valencia también llamado par electrón-hueco, el electrón hueco contribuye al paso de corriente eléctrica en los semiconductores.

Los electrones de las bandas de valencia del dióxido de titanio y de zirconia se excitan si incide un rayo de luz UV de longitud de onda adecuada. La energía asociada a la luz hace ascender los electrones hasta la banda de conducción de ambos dióxidos, creando pares huecos positivos y electrones negativos en el catalizador. Esta etapa de la acción del foto-catalizador se denomina “estado de foto-excitación” del semiconductor.

El hueco positivo del dióxido de titanio y zirconia forma gas hidrógeno y radicales hidroxilo.
El electrón-negativo reacciona con la molécula de oxígeno para formar anión superóxido.
Este ciclo continúa indefinidamente mientras haya luz disponible.

Las moléculas orgánicas se acoplan de la misma forma con los sitios activos del catalizador (hueco positivo y electrón negativo) y con los radicales libres generados en la superficie de los dióxidos de titanio y zirconia. El resultado es una compleja serie de reacciones en cascada cuyos productos finales son CO2 y H2O en cantidades traza. Al oxidarse completamente toda la materia orgánica en este proceso, el reactor foto-catalítico tiene, por lo tanto, propiedades auto limpiables sobre la materia orgánica depositada en la superficie del catalizador.

Trayectoria de la oxidación foto-catalítica (PCO)

La PCO ha ido ganando adeptos en los últimos años como método para el tratamiento de gases contaminantes y microbios. Durante el último cuarto de siglo, la construcción ha favorecido principalmente el diseño de edificios herméticos con el fin de reducir los costes de energía de acondicionamiento del aire interior. Sin embargo, sin la suficiente ventilación, la concentración de compuestos orgánicos volátiles (COVs) puede aumentar. La contaminación del aire en interiores debido a compuestos orgánicos volátiles no deseados, es un posible agente causal del llamado “síndrome del edificio enfermo”.

El proceso de la oxidación foto-catalítica

El primer informe publicado de la reactividad de la foto (el precursor de la PCO) se hizo en 1921, sin embargo, los estudios de foto-catálisis se iniciarían muy posteriormente, a partir de 1971. Estos estudios proporcionaron una visión avanzada de las numerosas aplicaciones en potencia de la PCO. Estudios en su fase gaseosa son relativamente pocos en número en comparación con los estudios publicados sobre el tratamiento foto-catalítico de compuestos en medios acuosos. Sin embargo, hay un creciente interés en el gas-sólido PCO debido a la posible aplicación de control de contaminantes en ambientes interiores incluyendo residencias, edificios de oficinas, fábricas, medios de transporte, aeronaves y naves espaciales

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