Fotocatalisi nelle piastrelle ceramiche: sviluppo e caratterizzazione di impasti per grès porcellanato a basso impatto ambientale

Questa tesi si inserisce nel progetto regionale MATER_SOS (Materiali sostenibili per il ripristino e la realizzazione di nuovi edifici) che punta al recupero degli scarti industriali per lo sviluppo di materiali da costruzione a basso impatto ambientale. Nell’ambito delle piastrelle ceramiche, la ricerca ha sviluppato un gres porcellanato ottenuto esclusivamente da materiali di scarto che ha il vantaggio di sinterizzare a temperature inferiori a quelle del materiale tradizionale. Lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare se la piastrella di grès porcellanato ottenuta da materiale di riciclo possa essere resa fotocatalitica grazie al biossido di titanio (TiO2), il migliore fotocatalizzatore compatibile con i materiali ceramici. La fotocatalisi è un processo chimico che permette di decomporre rapidamente le sostanze inquinanti presenti nell’ambiente e sulla superficie del materiale. Si è proceduto ad implementare gli impasti già sviluppati con biossido di titanio a tutta massa utilizzando una polvere nanometrica e una polvere micrometrica. Diverse barbottine, additivate con TiO2 a tutta massa in percentuali sempre maggiori, sono state sinterizzate in muffola a varie temperature, tra i 800 e i 1100 °C, in base alla formulazione dell’impasto. I provini così ottenuti sono stati analizzati per valutarne la porosità, il ritiro, la composizione chimica e l’efficienza fotocatalitica. Si è inoltre applicato il biossido di titanio con un trattamento superficiale su campioni costituiti dal solo impasto base di riciclo mediante immersione (dip coating). Alcuni di questi campioni sono stati esposti in ambiente esterno per 30 e 90 giorni al fine di valutare la durabilità del trattamento fotocatalitico. I risultati dei due approcci hanno permesso un confronto fra diverse soluzioni applicative del biossido di titanio e di valutare l’interazione fra il TiO2 e i materiali di riciclo durante il processo di sinterizzazione.