Dmytro Danilian kaitseb doktoritööd „Photocatalytic Materials for Water Treatment and Antimicrobial Applications“

26. augustil kell 14.00 kaitseb Dmytro Danilian materjaliteaduse erialal doktoriväitekirja „Photocatalytic Materials for Water Treatment and Antimicrobial Applications“.

Juhendajad: 
Kaasprofessor Vambola Kisand, Tartu Ülikool
Kaasprofessor Rainer Pärna, Tartu Ülikool
Professor Angela Ivask, Tartu Ülikool

Oponent:
Andrei Kanaev (Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux, CNRS, Université Sorbonne Paris, France)

Kokkuvõte: 
Kasvav rahvastikutihedus on põhjustanud nii saasteainete kui võimalike patogeensete bakterite kogunemise keskkonda. Ühe lahendusena on soovimatute saasteainete ja patogeensete bakterite lagundamiseks pakutud välja fotokatalüüs – protsess, mille käigus keemilised reaktsioonid aktiveeritakse fotokatalüsaatori pinnal valguse toimel. Reaktsioonide käigus fotokatalüsaator ise ei lagune ning reeglina on fotokatalüsaator ka inertne ja kahjutu keemiline ühend. Käesolevas doktoritöös keskenduti titaandioksiidil (TiO₂) ja tsinkoksiidil (ZnO) põhinevate fotokatalüütiliste materjalide väljatöötamisele vee puhastamiseks ja antimikroobsete katete valmistamiseks. Töö esimeses osa keskenduti vee puhastamiseks kasutatavatele fotokatalüütilistele osakestele. Selleks sünteesiti magnetiliselt fotokatalüsaatorid, kombineerides TiO₂-P25 magnetise vaskferriidiga. Fotokatalüsaator lagundas herbitsiidi 2,4-D ning fotokatalüsaatorit oli võimalik veest kinni püüda ning taaskasutada. Lisaks uuriti akrüülmaatriksis olevaid ZnO ja ZnO/Ag nano- või mikrosuuruses osakestel põhinevaid fotokatalüütilisi antimikroobseid pinnakatteid vineeril ja roostevabal terasel. Seesugused pinnakatted näitasid laboritingimustes paljutõotavat fotokatalüütilist ja mikroobide vastast aktiivsust. Lisaks säilitasid pinnakatted oma efektiivsuse pärast simuleeritud kulumist. Viimasena uuriti kaubanduslikke TiO₂-põhiseid fotokatalüütilisi aknaklaase BIOCLEAN® ja SaniTise™. Nendest viimasel on väidete järgi nii fotokatalüütiline kui antibakteriaalne aktiivsus. Uuringus leiti, et SaniTise™ pind oli fotokatalüütilisem ja antibakteriaalsem kui BIOCLEAN® oma. Käesolev doktoritöö rakendab mitmekülgset lähenemist fotokatalüütiliste materjalide väljatöötamiseks ja nende komplekseks iseloomustamiseks suurendades arusaamist materjali koostisest ja võimalikust kasutamisest. Jätkuvad uuringud selles valdkonnas võivad sillutada teed keskkonnasõbralikele fotokatalüütilistele süsteemidele väljatöötamiseks vee puhastamiseks ja antimikroobsetele kateteks.