journal article·2022-07Open access

Remediation of Fouling on Painted Steel Roofing via Solar Energy Assisted Photocatalytic Self‐Cleaning Technology: Recent Developments and Future Perspectives

T. Lakshini D. Fernando, Sudip Ray, Cather M. Simpson, Lou Gommans, Scott Morrison

Advanced Engineering Materials· Volume 24· Issue 7

Abstract

Rainwater harvesting on rooves is a sustainable solution for global water scarcity. The contamination of roofing materials due to biological organisms and other environmental pollutants limits the utilization of roof harvested rainwater for domestic and industrial applications. Similarly, roof contamination leads to several aesthetic, functional, and environmental concerns highlighting the importance of developing green self‐cleaning technology for roofing applications. Solar‐energy‐driven semiconductor‐based photocatalytic self‐cleaning coatings are a promising approach to minimizing roof contamination against both biological and non‐biological pollutants. However, the development of such technology on painted steel substrates for long‐term outdoor applications has become limited due to the number of challenges are analyzed in this review. Accordingly, challenges, recent developments, and future perspectives of developing and evaluating the performance of photocatalytic self‐cleaning coating systems for roofing applications have been critically reviewed in this article analyzing the research findings of recent studies.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Photocatalysis Techniques · TiO2 Photocatalysis and Solar Cells · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Chemical Sciences The University of Auckland 23 Symonds Street Auckland 1010 New Zealand

New Zealand Institute for Minerals to Materials NZIMMR Office 100 Mackay Street Greymouth 7805 New Zealand

Pacific Coil Coaters Fletcher Steel Ltd. Penrose Auckland 1642 New Zealand

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.3390/w1211316310.3390/w12113163 ↗
2. 10.1016/j.jclepro.2019.11922610.1016/j.jclepro.2019.119226 ↗
3. Chubaka C. E. · J. Environ. Pub. Health · 2018 · 2018 · 6471324
4. 10.1016/j.envint.2020.10613610.1016/j.envint.2020.106136 ↗
5. 10.2134/jeq2010.034510.2134/jeq2010.0345 ↗
6. 10.1016/j.atmosenv.2017.05.01410.1016/j.atmosenv.2017.05.014 ↗
7. 10.1016/j.jcsr.2008.07.01110.1016/j.jcsr.2008.07.011 ↗
8. 10.1016/j.conbuildmat.2006.10.01510.1016/j.conbuildmat.2006.10.015 ↗
9. Berdahl H. A. P. · Construct. Build. Mater. · 2006 · 19 · 20106
10. 10.1016/j.conbuildmat.2020.11820210.1016/j.conbuildmat.2020.118202 ↗
11. 10.1016/j.ibiod.2011.09.00510.1016/j.ibiod.2011.09.005 ↗
12. 10.1016/j.corsci.2014.09.00510.1016/j.corsci.2014.09.005 ↗
13. 10.1016/j.ibiod.2018.10.00310.1016/j.ibiod.2018.10.003 ↗
14. 10.1016/j.ibiod.2015.09.00110.1016/j.ibiod.2015.09.001 ↗
15. Pentecost A. · Ecol. Cyanobac. II · 2012 · 291 · 316
16. 10.1016/j.copbio.2004.05.00110.1016/j.copbio.2004.05.001 ↗
17. 10.1002/mbo3.42510.1002/mbo3.425 ↗
18. 10.1016/j.ibiod.2004.10.00110.1016/j.ibiod.2004.10.001 ↗
19. 10.1016/j.ibiod.2012.05.02310.1016/j.ibiod.2012.05.023 ↗
20. Goss M. J. · 2013 · 275
21. 10.1016/j.ibiod.2003.07.00310.1016/j.ibiod.2003.07.003 ↗
22. 10.1080/00966665.1958.1046784510.1080/00966665.1958.10467845 ↗
23. 10.1016/S0079-6700(00)00030-710.1016/S0079-6700(00)00030-7 ↗
24. 10.1016/j.egyr.2019.09.01510.1016/j.egyr.2019.09.015 ↗
25. Tinoco P. · Org. Geochem. · 2005 · 2 · 1080
26. 10.1016/j.scitotenv.2020.13806810.1016/j.scitotenv.2020.138068 ↗
27. 10.3390/ma1204062110.3390/ma12040621 ↗
28. 10.3390/ma1110199010.3390/ma11101990 ↗
29. 10.3390/nano1008146910.3390/nano10081469 ↗
30. 10.1016/j.molliq.2020.11341210.1016/j.molliq.2020.113412 ↗
31. 10.1007/s11244-014-0348-710.1007/s11244-014-0348-7 ↗
32. 10.1039/c1jm12523k10.1039/c1jm12523k ↗
33. 10.3390/molecules1904425610.3390/molecules19044256 ↗
34. Prathapan R. · J. Mater. Chem. Phys. · 2014 · 2 · 14773
35. 10.1016/j.pmatsci.2015.05.00110.1016/j.pmatsci.2015.05.001 ↗
36. 10.1016/j.apcatb.2015.03.05810.1016/j.apcatb.2015.03.058 ↗
37. 10.1039/C7SM01917C10.1039/C7SM01917C ↗
38. 10.1038/s41596-018-0003-z10.1038/s41596-018-0003-z ↗
39. 10.1016/j.jcis.2004.01.02810.1016/j.jcis.2004.01.028 ↗
40. 10.1039/C2TA00189F10.1039/C2TA00189F ↗
41. 10.1007/s10853-015-9559-y10.1007/s10853-015-9559-y ↗
42. 10.1021/acs.jpcc.8b1212510.1021/acs.jpcc.8b12125 ↗
43. 10.1007/s10971-005-1385-210.1007/s10971-005-1385-2 ↗
44. Pawar S. S. · J. Coat. Technol. Res. · 2019 · 12 · 346
45. 10.1039/c2ee03390a10.1039/c2ee03390a ↗
46. Takeuchi G. M. M. · J. Phys. Chem. B · 2007 · 111 · 9811
47. Irie H. · 2005 · 425
48. 10.1021/jp058101c10.1021/jp058101c ↗
49. 10.1021/jz300064610.1021/jz3000646 ↗
50. 10.1016/j.watres.2010.02.03910.1016/j.watres.2010.02.039 ↗
51. 10.1016/S0360-1323(02)00212-310.1016/S0360-1323(02)00212-3 ↗
52. 10.1039/c2tx00012a10.1039/c2tx00012a ↗
53. 10.1016/j.freeradbiomed.2011.08.02510.1016/j.freeradbiomed.2011.08.025 ↗
54. 10.1002/jbm.b.3093910.1002/jbm.b.30939 ↗
55. 10.1016/j.porgcoat.2017.08.00510.1016/j.porgcoat.2017.08.005 ↗
56. 10.1146/annurev-environ-012420-04584310.1146/annurev-environ-012420-045843 ↗
57. 10.1016/S0921-5093(98)00626-110.1016/S0921-5093(98)00626-1 ↗
58. 10.1021/ed061p13710.1021/ed061p137 ↗
59. Hajalilou A. K. A. · J. Mater. Sci. Mater. Electron. · 2017 · 10 · 120
60. 10.1016/j.solmat.2019.03.02110.1016/j.solmat.2019.03.021 ↗
61. 10.1016/j.solener.2017.05.08110.1016/j.solener.2017.05.081 ↗
62. 10.1016/j.conbuildmat.2019.11761610.1016/j.conbuildmat.2019.117616 ↗
63. 10.1021/ja074923710.1021/ja0749237 ↗
64. 10.1016/j.porgcoat.2012.10.01810.1016/j.porgcoat.2012.10.018 ↗
65. Plicher G. R. · Akzo Nobel Coat. INC · 2001 · 72 · 8
66. 10.1039/C6RA09582H10.1039/C6RA09582H ↗
67. 10.1016/j.apsusc.2017.12.23010.1016/j.apsusc.2017.12.230 ↗
68. 10.3390/nano911156810.3390/nano9111568 ↗
69. 10.1016/j.materresbull.2018.10.03510.1016/j.materresbull.2018.10.035 ↗
70. 10.1021/jacs.0c0384210.1021/jacs.0c03842 ↗
71. 10.1016/j.apsusc.2019.14508310.1016/j.apsusc.2019.145083 ↗
72. 10.1016/j.ceramint.2019.09.12610.1016/j.ceramint.2019.09.126 ↗
73. 10.1016/j.chemosphere.2020.12613510.1016/j.chemosphere.2020.126135 ↗
74. 10.1016/j.scitotenv.2020.14081710.1016/j.scitotenv.2020.140817 ↗
75. 10.1016/j.trd.2020.10234110.1016/j.trd.2020.102341 ↗
76. 10.1016/j.jcat.2015.07.01410.1016/j.jcat.2015.07.014 ↗
77. 10.1073/pnas.152480611310.1073/pnas.1524806113 ↗
78. 10.1016/j.seppur.2007.07.01710.1016/j.seppur.2007.07.017 ↗
79. 10.1021/cr050053510.1021/cr0500535 ↗
80. 10.1016/j.jtice.2013.07.00210.1016/j.jtice.2013.07.002 ↗
81. 10.1021/ie980378u10.1021/ie980378u ↗
82. 10.1007/s13762-014-0729-210.1007/s13762-014-0729-2 ↗
83. 10.2174/18722121079457861910.2174/187221210794578619 ↗
84. Curtis A. R. · 2008 · 65
85. 10.1108/0369942101108580310.1108/03699421011085803 ↗
86. 10.1021/jp907749r10.1021/jp907749r ↗
87. 1-s2.0-0001616069901229-main.pdf.
88. 10.1021/nl901181n10.1021/nl901181n ↗
89. 10.1021/nn100476510.1021/nn1004765 ↗
90. 10.1016/j.apcatb.2015.08.02710.1016/j.apcatb.2015.08.027 ↗
91. 10.1007/s13203-014-0051-410.1007/s13203-014-0051-4 ↗
92. 10.1002/adma.20080273810.1002/adma.200802738 ↗
93. 10.1016/j.jcat.2015.09.01610.1016/j.jcat.2015.09.016 ↗
94. 10.1016/j.cattod.2014.09.01010.1016/j.cattod.2014.09.010 ↗
95. 10.1021/jp049789g10.1021/jp049789g ↗
96. 10.1016/j.microc.2017.03.00310.1016/j.microc.2017.03.003 ↗
97. 10.1016/j.jphotochem.2004.02.00710.1016/j.jphotochem.2004.02.007 ↗
98. 10.2174/18722120878630628910.2174/187221208786306289 ↗
99. 10.1016/S0021-9517(02)00104-510.1016/S0021-9517(02)00104-5 ↗
100. 10.1016/j.mattod.2018.04.00910.1016/j.mattod.2018.04.009 ↗