بررسی روشهای سنتز نانوفوتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم بر پایه سیلیکا بفرم آئروژل و میزان کارایی آن در فرایند تخریب فوتوکاتالیستی

همزمان با افزایش جمعیت جهان و سرعت صنعتی سازی، دفع پساب‌های صنعتی خطراتی را بر محیط زیست تحمیل می‌کند که در حال تبدیل شدن به بزرگترین نگرانی برای توسعه پایدار جامعه انسانی است. تصفیه پساب، هدف ضروری برای حفظ اکوسیستم جهانی و بهبود کیفیت محیط زیست است. روش‌های متعددی برای حذف آلاینده‌ها از پساب‌ها بکار گرفته شده است. در میان آنها، فرایند تخریب فوتوکاتالیستی به عنوان یکی از روش‌های متداول تصفیه این امکان را فراهم می‌آورد که طیف وسیعی از آلودگی‌های آلی را طی واکنش‌های سریع و در شرایط ملایم به آب و دی اکسید کربن تبدیل کند. از میان فوتوکاتالیست‌ها، دی اکسید تیتانیوم بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. از آنجایی که عمدتا واکنش‌ها در سطح فوتوکاتالیست رخ می‌دهند، یک فوتوکاتالیست خوب لازم است دارای مساحت سطح بالای در دسترس برای جذب و تخریب آلاینده‌ها باشد. با این حال، ظرفیت جذب ضعیف ناشی از مساحت سطح پائین تیتانیای تجاری، همچنین شکل‌گیری سریع کلوخه‌ها در سوسپانسیون‌ها بازدهی فوتوکاتالیست را محدود می‌کند. یکی از روش‌های کارامد به منظور افزایش مساحت سطح ویژه و ظرفیت جذب، توزیع گونه‌های تیتانیا بر روی سطح یک پایه متخلخل مانند آئروژل سیلیکا است. آئروژل سیلیکا علاوه بر این که یک پایه قوی و پایدار با مساحت سطح بالا است، رشد دانه‌ها و همچنین تغییر شکل فازی از آناتاز به روتیل طی فرایند کلسینه شدن را مهار و محدود کرده و بنابراین سبب افزایش قدرت فوتوکاتالیستی دی اکسید تیتانیوم می‌گردد.

Investigation of synthesis of titanium dioxide based on silica in form of aerogel as nanophotocatalyst and its performance in photocatalytic degradation

As the world´s population and rapid industrialization, industrial wastewater disposal poses environmental risks that has become the biggest concern for the sustainable development of human society. Wastewater treatment, an essential goal to keep global ecosystem and improve the quality of the environment. Various methods have been used to remove contaminants from wastewater. Of the photocatalysts, titanium dioxide has been more attention. Since mainly photocatalytic reaction on the surface occur, it is necessary a good photocatalysts with high surface area available for absorption and may degrade the pollutants. However, the weak absorptive capacity of low surface area titania business, as well as the rapid formation of aggregates in a suspension limits the efficiency of photocatalysts. One of the effective ways to enhance the specific surface area and adsorption capacity, titania species distribution on the surface of a porous base silica airgel is like.