Tallinna Tehnikaülikool

Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi doktorant Jekaterina Sydorenko kaitseb 17. märtsil 2023 algusega kell 11:00 oma doktoritööd "Development of Spray-Pyrolysis-Synthesised TiO2 Thin Films for Photocatalytic Degradation of Volatile Organic Compounds in Air" ("Pihustuspürolüüsiga sünteesitud TiO2 õhukeste kilede väljatöötamine lenduvate orgaaniliste ühendite fotokatalüütiliseks lagundamiseks õhus"). Kaitsmine toimub Tallinna Tehnikaülikooli peamaja VI õppehoone ruumis U06-442 (Ehitajate tee 5) ning on jälgitav veebirakenduse Zoom vahendusel. 

Siseruumide kliima on tänapäeval väga aktuaalne teema kogu maailmas. Nüüdisaegne inimene veedab suurema osa ajast siseruumides. Umbes 90% ajast viibime tööl, kodus, jõusaalis või kauplustes ja ainult 10% veedame väljas. Tänases pandeemia ajastus veedavad mõned inimesed isegi terved päevad oma kodus, töötades kodukontoris ja ostes kõik kaubad interneti kaudu. Siseruumide õhukvaliteet mõjutab otseselt meie tervist. Siseruumi õhk võib sisaldada kuni 200 erinevat saasteainet, enamik neist on toksilised lenduvad orgaanilised ühendid (LOÜ). Need ühendid satuvad siseruumi õhku mitmetest toodetest, mida me igapäevaselt kasutame. Näiteks puhastuvahendid, kosmeetikatooted, mööbel, vaibad, ehitus- ja viimistlusmaterjalid. Isegi väikesed LOÜ kontsentratsioonid võivad tekitada niinimetatud “haige hoone” sündroomi. Ventilatsioonisüsteem vähendab saasteainete kontsentrasiooni õhus, kuid ei lagunda saasteaineid, seega ventilatsioonisüsteemide sidumine lisatehnoloogiatega oleks keskkonnasõbralikum lahendus siseruumide õhu puhastamiseks. Seetõttu on hädavajalik leida täiendavaid efektiivseid tehnoloogiaid, mis hävitavad õhus olevad LOÜd ja on võimelised tagama siseruumides puhta õhu. Gaasifaasiline fotokatalüütiline oksüdatsioon on perspektiivne ja kuluefektiivne tehnoloogia siseruumide õhu puhastamiseks. Seda tehnoloogiat võib rakendada nii tavalistes elumajades kui ka haiglates, kauplustes, koolides ja muudes hoonetes. Selleks, et protsess toimiks on vaja ainult efektiivset katalüsaatorit ning valgusallikat. 
Doktoritöö eesmärgiks oli sadestada TiO2 õhukesed kiled ultraheli pihustuspürolüüsi meetodil erinevatel titaan(IV)isopropoksiid ja atsetüülatsetooni moolsuhetel pihustuslahuses; leida optimaalne moolsuhe fotokatalüütiliselt aktiivsete kilede valmistamiseks; uurida saadud kilede struktuuri, morfoloogiat, pinnaomadusi ja fotokatalüütilist võimekust LOÜ lagundamisel erinevatel katsetingimustel; hinnata kilede pinnavõimekust bakterite ja viiruste desaktiveerimisel.
Doktoritöö uudsus seisneb kõrge fotokatalüütilise võimekusega TiO2 õhukeste kilede sünteesi strateegias. Atsetüülatsetooni suhtelist kogust muudeti pihustuslahuses süstemaatiliselt ja selle mõju TiO2 kilede omadustele s.h. fotokatalüütilisele LOÜ lagundamise võimekusele on igakülgselt uuritud. Kilede fotokatalüütilist võimekust hinnati tõelise siseruumi õhu tingimusi jäljendades, kasutades mõõtmisteks pidevat gaasi-faasilist mitmesektsioonilist reaktorit. Doktoritöö tulemused toovad fotokatalüüsi lähemale reaalsete rakenduste juurutamisele.
Saadud TiO2 kilesid saab kasutada nii seadisintegreerituna õhupuhastusseadmetes ja ventilatsioonisüsteemides kui ka hoone aknaklaasile kantud pinnakattena, et tagada siseruumides puhas ja tervislik õhk.

Juhendajad: kaasprofessor tenuuris Ilona Oja Acik ning vanemlektor Marina Kritševskaja (Tallinna Tehnikaülikool)

Oponendid:

  • professor Didier Robert (Strasburg´i Ülikool, Prantsusmaa)
  • professor Aile Tamm (Tartu Ülikool, Eesti)

Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus

Laeb infot...