بررسی عوامل موثر بر خاصیت پوشش های 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 یافته اند. افزایش روز افزون آلاینده های گازی و آبی در سال های اخیر، منجر به توسعه زمینه های مطالعاتی و کاربردی پوشش های فتوکاتالیستی شده است. فتوکاتالیستها جز آن دسته از کاتالیست هایی هستند که با تابش نور فعال شده و آلاینده های موجود در هوا یا آب را به مواد کم ضرر مانند آب و دی اکسید کربن تبدیل می کنند. 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 می باشد. با این حال به دلیل قرار گرفتن شکاف انرژی آن در محدوده فرابنفش و چون تنها (%5-3/5) امواج خورشید حاوی پرتوهای فرابنفش است، کاربرد آن محدود می شود. برای غلبه بر این محدودیت، مطالعات اخیر روی افزایش بازدهی آن با استفاده از کامپوزیت های اکسید تیتانیم – نانو فلز، کاتالیست های الکتروشیمی، اکسید تیتانیم ذوب شده یا کامپوزیت های سرامیکی متخلل معطوف شده است. خاصیت فتوکاتالیستی نانو ذره اکسید تیتانیم وابستگی شدیدی به اثر ضخامت در پوشش ها، شکل و اندازه ذرات، شرایط کلسیناسیون، عناصر و افزودنی های دوپ شده دارد که در این مقاله به صورت مروری به هر یک از آن ها 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.