fr.wedoany.com Rapport : Un nouveau matériau photocatalytique à structure cœur-coquille à base de dioxyde de titane, développé conjointement par le China Railway Shanghai Design Institute Group Co., Ltd. et l'Université de technologie du Zhejiang, a été mis en service dans le premier train touristique confortable du delta du Yangtsé, « L'Étoile du delta du Yangtsé ». Ce train, parti récemment de Shanghai, emmène près de 200 passagers pour un voyage de 18 jours au Xinjiang. Selon Li Wei, directrice de l'Institut de l'environnement sain de China Railway Shanghai Institute, l'équipe a pulvérisé une dispersion photocatalytique sur le train avant son départ afin d'optimiser la qualité de l'air des voitures et de renforcer la protection sanitaire des passagers, principalement des personnes âgées.
Les matériaux photocatalytiques, dont le dioxyde de titane nanométrique est un représentant, sont reconnus par la communauté scientifique internationale depuis 1972 pour leur forte capacité à dégrader les composés organiques, à décomposer les nutriments organiques nécessaires aux bactéries et virus, tout en étant physiquement et chimiquement stables et inoffensifs pour l'homme. L'industrialisation des matériaux photocatalytiques traditionnels s'est longtemps heurtée à deux obstacles majeurs : leur efficacité limitée au rayonnement ultraviolet, ce qui les rend difficilement adaptables à des environnements tels que les voitures de transport ferroviaire ou les grands espaces de bureaux ; et l'absence de supports organiques appropriés, limitant leur utilisation quotidienne.
Le nouveau matériau photocatalytique résout ces problèmes en adoptant une structure « oiseau en cage ». Wang Sheng, professeur à l'Université de technologie du Zhejiang, explique que le dioxyde de titane agit comme « l'oiseau », entouré d'une coque poreuse en silice formant la « cage ». Les molécules de polluants gazeux sont aspirées à travers les petits pores de la coque, entrent en contact avec le matériau photocatalytique, sont décomposées en dioxyde de carbone et en eau, puis libérées par les pores, créant ainsi un cycle de purification. Cette structure cœur-coquille nanométrique résiste non seulement à la photocorrosion et améliore la stabilité du matériau, mais étend également l'application photocatalytique de l'ultraviolet à la lumière visible.
Ce matériau peut également être fixé sur des supports organiques flexibles tels que les textiles et les films, évitant ainsi le problème de corrosion des supports par les matériaux photocatalytiques traditionnels, et ouvrant la voie à des applications comme les vêtements antibactériens ou les filtres d'électroménagers. Dans les couchettes du train « L'Étoile du delta du Yangtsé » et du train spécial « Delta du Yangtsé » pour les seniors voyageant au Xinjiang, le taux antibactérien reste stable à 99 % après 50 lavages. Dans les tests effectués dans des appartements témoins, la concentration de formaldéhyde intérieur reste stablement inférieure à la limite standard nationale.
Fin 2024, l'Université de technologie du Zhejiang et le China Railway Shanghai Institute ont créé conjointement un centre de recherche et développement pour les nouveaux matériaux de purification de l'espace. L'équipe a mis un an à finaliser la conception et l'application de démonstration du produit phare, le « dispositif de purification d'air photocatalytique », et a étendu ce matériau aux domaines des matériaux de décoration architecturale, des textiles de santé et des produits d'éclairage fonctionnels. Li Wei a indiqué qu'à l'avenir, l'équipe optimisera les performances du matériau, améliorera l'utilisation de la lumière visible, réduira les coûts et élargira la gamme de produits, développera un système intelligent de traitement de l'air « photocatalyse + intelligence », et favorisera l'établissement de normes industrielles.
