مروری بر روش های بهبود نانولوله های TiO2 برای استفاده در تجزیه فوتوکاتالیستی مواد رنگزا

سالانه مواد رنگزا زیست تجزیه ناپذیر موجود در صنایع نساجی، چرم ، کاغذ، غذایی، سل های فوتوالکتروشیمیایی به جریانات طبیعی آب تخلیه می شود. آرایه های نانولوله ای بسیار منظم TiO2 تهیه شده با آندایزینگ تیتانیم، به دلیل سطح ویژه بزرگ، توانایی اکسیدکنندگی قوی و عملکرد عالی انتقال بار، در سال های اخیر به طور گسترده به عنوان فوتوکاتالیست برای تجزیه مواد رنگزا به کار می رود. با این وجود، معایب TiO2 گاف انرژی وسیع (eV 2/3-3) و نرخ بالای بازترکیب الکترون- حفره حاصل از نور است که کاربرد نانولوله های TiO2 را در استفاده از نور مرئی برای تجزیه آلودگی های آلی محدود می کند. به این منظور در سال های اخیر تلاش های بسیاری برای اصلاح نانولوله های TiO2، برای افزایش جذب نور تا محدوده نور مرئی، محدود نمودن گاف انرژی، افزایش مساحت سطح و جلوگیری از بازترکیب حامل های بار، صورت گرفته است. برای غلبه بر این محدودیت ها و افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی نانولوله ها روش های مختلفی بررسی شده است که عبارتند از: آرایش با ذرات فلزات نجیب، آلایش با عناصر فلزی، اصلاح با نیمه رسانا و آلایش با عناصر غیرفلزی.