Christophe DANIEL | Brevetti

L’invenzione riguarda aerogeli polimerici caratterizzati da distribuzione omogenea di particelle micrometriche e nanometriche con proprietà fotocatalitiche. La preparazione di tali aerogeli consente di disperdere efficacemente le particelle fotocatalitiche, evitandone l’aggregazione e massimizzandone in tal modo la superficie fotoattiva. Il principale vantaggio dei nuovi manufatti è che presentano proprietà fotocatalitiche comparabili e/o migliorate rispetto a quelle di polveri fini di fotocatalizzatore e nello stesso tempo una migliore maneggevolezza. Infatti, la preparazione di aerogeli polimerici consente l’ottenimento di manufatti fotocatalitici macroscopici, ad esempio in forma di granuli oppure di filtri e membrane monolitici, cioè in forme idonee per applicazioni, senza il rischio di contaminazione o inalazione di nano e micro particelle.

Formulazioni preferite per l’invenzione prevedono l’utilizzo di aerogeli polimerici di tipo fisico, i cui nodi di reticolazione sono costituiti da fasi cristalline polimeriche di dimensioni nanometriche, con particelle fotocatalitiche a base di ossido di titanio drogato e di dimensioni nanometriche. Formulazioni particolarmente favorite prevedono l’utilizzo di aerogeli polimerici in cui le fasi cristalline costituenti i nodi fisici sono delle fasi cristalline nanoporose, cioè fasi cristalline che presentano una densità inferiore a quella delle corrispondenti fasi amorfe, come ad esempio le forme cristalline d ed e del polistirene sindiotattico (s-PS) o le modificazioni cristalline del poli(2,6-dimetil-1,4-fenilene)ossido (PPO). La presenza in tali aerogeli di microporosità sia nella fase amorfa sia nella fase cristallina del polimero permette di pervenire ad elevate concentrazioni di composti organici volatili (VOC), assorbendole con veloci cinetiche da fasi liquide o gassose, favorendo pertanto l’attività fotocatalitica delle micro e nano particelle disperse.

L’invenzione si colloca nei campi tecnico-scientifici della chimica industriale e dell’ingegneria, e più in particolare dei nanocompositi ed ha tra le possibili applicazioni industriali la riduzione dell’inquinamento ambientale attraverso processi fotocatalitici di degradazione di inquinanti organici volatili in presenza di luce solare. L’invenzione può essere altresì utilizzata per limitare la crescita di batteri su aerogeli nanoporosi, ampliandone le possibili applicazioni. L’invenzione consente anche di semplificare la separazione del fotocatalizzatore da fasi liquide depurate e quindi di evitare i costosi processi basati sull’impiego di pompe ricircolanti, che sono soggette a elevata usura quando nella fase liquida circolano sospensioni nano particellari.