Nouvelle peinture murale autonettoyante et qui purifie l'air

Syndrome des bâtiments malsains

La peinture murale blanche ne restera généralement pas blanche car diverses substances présentes dans l'air se déposeront à la surface avec le temps. L'air devient donc plus propre au bout d'un certain temps, mais la peinture se décolorera et devra être renouvelée. "Les polluants présents dans l'air ambiant sont très divers. Ils vont des résidus de produits d'entretien et d'hygiène aux molécules produites par la cuisine ou émises par des matériaux comme le cuir. Dans certains cas, cela pourra entraîner des problèmes de santé, on parle alors du 'syndrome des bâtiments malsains'. Depuis des années déjà, on essaie d'utiliser des peintures murales spéciales pour purifier l'air", explique le professeur Günther Rupprechter de l'Institut de chimie des matériaux de l'Université Technique de Vienne. "Les nanoparticules d'oxyde de titane sont particulièrement intéressantes dans ce contexte. Elles peuvent lier et décomposer un large éventail de polluants."

Effet photocatalytique

Selon l'université, les nanoparticules ont un effet photocatalytique et peuvent utiliser la lumière du soleil non seulement pour lier les substances présentes dans l'air, mais aussi pour les décomposer par la suite. Le mur rend donc l'air plus propre et s'autonettoie en même temps. Cependant, ajouter simplement des nanoparticules d'oxyde de titane ordinaires à la peinture nuit à la durabilité de celle-ci. Tout comme les polluants sont décomposés par les particules, celles-ci peuvent également rendre la peinture elle-même instable et fissurée. Dans le pire des cas, des molécules organiques volatiles (COV) pourront même être libérées, qui pourront à leur tour être nocives pour la santé. Les chercheurs expliquent que ces nanoparticules peuvent toutefois s'autonettoyer lorsqu'elles sont exposées à la lumière UV, car l'oxyde de titane est un photocatalyseur qui permet des réactions chimiques lorsqu'il est exposé à une lumière appropriée.

Le principe: 'du déchet à la peinture'.

TU Wien / ACS - Le principe: 'du déchet à la peinture'.

Atomes supplémentaires

Le rayonnement UV fait apparaître des porteurs de charge libres dans les particules, à l'aide desquels les substances nocives capturées dans l'air peuvent être décomposées en petite particules et libérées à nouveau. Les polluants sont ainsi rendus inoffensifs, mais ne restent pas fixés durablement sur la peinture murale. La peinture murale reste stable à long terme. Dans la pratique, cette méthode s'avère cependant fastidieuse et peu pratique parce qu'il faudrait exposer sans cesse la peinture à une lumière UV intense pour maintenir le processus d'autonettoyage. "Notre objectif était donc de modifier ces particules de manière à ce que l'effet photocatalytique puisse également être provoqué par la lumière solaire ordinaire", explique Günther Rupprechter. Les scientifiques affirment y être parvenus en ajoutant aux nanoparticules d'oxyde de titane certains atomes supplémentaires, comme le phosphore, l'azote et le carbone. Cela modifie les fréquences de la lumière pouvant être absorbées par les particules, et la photocatalyse est alors déclenchée par la lumière visible ordinaire au lieu de la seule lumière UV.

Qaisar Maqbool (premier auteur de l'étude) et Günther Rupprechter (professeur à l'Institut de chimie des matériaux de l'Université Technique de Vienne).

TU Wien / ACS - Qaisar Maqbool (premier auteur de l'étude) et Günther Rupprechter (professeur à l'Institut de chimie des matériaux de l'Université Technique de Vienne).

Pas de matières premières coûteuses

"Nous avons maintenant étudié ce phénomène de manière très détaillée à l'aide d'un grand nombre de méthodes d'analyse de surface et de nanoparticules différentes", explique Qaisar Maqbool, premier auteur de l'étude. "Nous avons ainsi pu montrer comment ces particules se comportent exactement, avant et après avoir été ajoutées à la peinture murale."

L'équipe de chercheurs a mélangé les particules d'oxyde de titane modifiées à de la peinture murale tout à fait ordinaire, disponible dans le commerce, et a ensuite rincé une surface peinte avec ces particules avec une solution contenant des polluants. Selon les chercheurs, la lumière du soleil a ensuite permis de décomposer 96% des polluants. La peinture elle-même ne change pas, car les polluants ne sont pas seulement liés, mais aussi décomposés par le rayonnement solaire. Cette nouvelle peinture murale présente en outre plusieurs avantages: elle est capable de neutraliser les polluants atmosphériques, elle dure plus longtemps que les autres peintures et sa production n'utilise pas des matières premières coûteuses. "Pour la catalyse, on utilise par exemple des métaux précieux comme le platine ou l'or. Mais dans notre cas, des éléments facilement disponibles partout suffisent: pour obtenir le phosphore, l'azote et le carbone, nous avons utilisé des feuilles d'olivier séchées, et le titane pour les particules d'oxyde de titane a été obtenu à partir de déchets métalliques qui sont normalement tout simplement jetés", conclut Günther Rupprechter.

L'Université Technique de Vienne indique que d'autres expériences sont en cours et que l'équipe de chercheurs prévoit de lancer la peinture murale sur le marché. Leurs travaux ont été récemment publiés dans la revue ACS Catalysis.