بررسی عوامل موثر بر خاصیت پوشش‌های فتوکاتالیستی نانو ذره اکسید تیتانیم

نانو تکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاه ها و سیستم ها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و رفتارهای نو ظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافتهاند. افزایش روز افزون آلاینده های گازی و آبی در سالهای اخیر، منجر به توسعه زمینه های مطالعاتی و کاربردی پوششهای فتوکاتالیستی شده است. فتوکاتالیست ها جز آن دسته از کاتالیستهایی هستند که با تابش نور فعال شده و آلاینده های موجود در هوا یا آب را به مواد کم ضرر مانند آب و دیاکسید کربن تبدیل میکنند. در میان تمامی فتوکاتالیست های موجود، اکسید تیتانیم به دلیل خواص منحصر به فردی چون پایداری شیمیایی و نوری، قیمت ارزان، عدم انحلال در آب، غیر سمی بودن و غیره بسیار مورد توجه میباشد. با این حال به دلیل قرار گرفتن شکاف انرژی آن در محدوده فرابنفش و چون تنها (%53/5) امواج خورشید حاوی پرتوهای فرابنفش است، کاربرد آن محدود میشود. برای غلبه بر این محدودیت، مطالعات اخیر روی افزایش بازدهی آن با استفاده از کامپوزیتهای اکسید تیتانیم -نانو فلز، کاتالیستهای الکتروشیمی، اکسید تیتانیم ذوب شده یا کامپوزیتهای سرامیکی متخلل معطوف شده است. خاصیت فتوکاتالیستی نانو ذره اکسید تیتانیم وابستگی شدیدی به اثر ضخامت در پوششها، شکل و اندازه ذرات، شرایط کلسیناسیون، عناصر و افزودنی های دوپ شده دارد که در این مقاله به صورت مروری به هر یک از آنها پرداخته شده است و استفاده از دوپنت های همزمان در شبکه تیتانیا بر روی زیرلایه های مختلف با بازده فتوکاتالیستی بالاتر از چالش های این مقاله می باشد.