امروزه استفاده از کاتالیزورهایی که با تابش نور (فوتوکاتالیست) فعال می‌شوند بسیار رایج شده‌است. یکی از فوتوکاتالیست‌هایی که از گذشته در صنعت کاربرد داشته دی‌اکسید‌تیتانیم (TiO2) است و غیر مضر بودن این ماده برای انسان و محیط زیست به اثبات رسیده است. مطالعات انجام شده از ابتدای قرن 20 تا به حال بر روی TiO2 دو نقش متفاوت این ترکیب را به اثبات رسانده است.
نقش اول قابلیت اکسیداسیون احیا ترکیبات جذب شده بر روی سطح آن و نقش دوم تغییر خصوصیات سطح اجسام به حالت هیدروفیلی (آبدوستی) زمانی‌که TiO2 بر روی آن سطح قرار گیرد. ترکیب این دو نقش ابداعات مختلفی از کاربرد TiO2 در زمینه‌های گوناگون را به وجود آورده است. میتوان گفت مهمترین خاصیت نانوذرات تیتانیا یا تیتانیوم دی اکسید، خاصیت فتوکاتالیستی آن است که منجر به کاربردهای گوناگونی برای این ماده از جمله در سلول های خورشیدی برای افزایش بازده و نیز ایجاد خاصیت خودتمیز شوندگی در سطوح مختلف گردیده است. مهمترین وجود این خاصیت در این ماده، قابلیت جذب اشعه فرابنفش است.
انواع نانو ذرات اکسید تیتانیوم
انواع نانو ذرات اکسید تیتانیوم در سه حالت شبکه ای روتایل، آناتاز و بروکیت وجود دارد. در مقایسه بین این سه حالت آناتاز بیشترین فعالیت فوتوکالیستی را دارد و به لحاظ ترمودینامیکی روتایل پایدارترین فاز اکسید تیتانیوم در فشار معمولی بوده و دو فاز دیگر، فازهای نیمه پایدار این سیستم بشمار می روند. در گذشته حالت روتایل فقط در تولید محصولات صنعتی استفاده می شد ولی امروزه آناتاز بیشترین کاربرد را در تولید محصولات صنعتی دارد. شرکت نانوگستر کیمیاگران آروند قابلیت تولید نانوذرات تیتانیوم دی اکسید در هر سه فاز را متناسب با سفارش مشتری دارا می باشد.
خصوصیات نانو ذرات اکسید تیتانیوم
نانو ذرات اکسید تیتانیوم به دلیل خاصیت فوتوکالیستی عالی که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از دیگر ویژگی های این ماده که نظر محققان را به خود جلب کرده می توان به سازگاری با محیط زیست، خاصیت فوق آبدوستی و نیم رسانا بودن آن اشاره کرد. همچنین نانو ذرات اکسید تیتانیوم دارای ثبات گرمایی است که در نتیجه افزایش خواص ماندگاری در دمای بالا و تاثیر مثبت روی حفاظت اشتعال پذیری را بدنبال دارد.
روش های تولید نانو ذرات اکسید تیتانیوم
امروزه نانو ذرات اکسید تیتانیوم بدلیل خواص نوری، الکتریکی و کاتالیستی بسیار عالی که دارند، دارای کاربردهای بسیار مهمی در صنایع مختلف هستند. به همین دلیل روش های تولید نانو ذرات اکسید تیتانیوم بسیار مورد توجه قرار گرفته است. برخی از مهمترین روش های تولید این نانوساختار ها عبارتند از:
-روش هیروترمال
-روش سل-ژل
-روش هیدرولیز
-روش مکانوشیمیایی
-روش همرسوبی
ما در شرکت نانو گستر به روش های همرسوبی و سل ژل این نانوذرات را تولید می کنیم. زیرا این روش های قابلیت کنترل بیشتر برای ایجاد یکنواختی اندازه ذرات را فراهم می کنند.
موارد مصرف نانو ذرات اکسید تیتانیوم
نانو ذرات اکسید تیتانیوم بدلیل خاصیت ویژه فیزیکوشیمیایی که مرتبط با اندازه، مورفولوژی، نوع فاز و خواص بلوری نانو ذرات می باشد دارای کاربردهای فراوانی هستند که در زیر به تعدادی از آنها اشاره شده است.
- تصفیه و گندزدایی آب و هوا
- محصولات بهداشتی و آرایشی از جمله کرم های ضد آفتاب
- ظروف سرامیکی و پلیمری برای ایجاد خاصیت آنتی باکتریالی
- پوشش دهی سطوح برای ایجاد خاصیت خودتمیز شوندگی و فتوکاتالیستی
- پوشش های محافظ در برابر اشعه فرابنفش
- باتری ها و سلول های خورشیدی
- ساخت سرامیکهای ویژه
- از بین بردن سلولهای سرطانی
- ساخت فوتوکالیست ها
- کاغذسازی
شرکت نانو گستر کیمیاگران آروند قابلیت تولید این نانوذرات را با ظرفیت روزانه 50 کیلوگرم متناسب با سفارش مشتری را دارا است. ما در دپارتمان نانو مواد و نانوساختارهای مجموعه نانوگستر قادریم تا نانوذرات تیتانیوم دی اکسید یا تیتانیا را به دو شکل محلول کلوییدی با پایداری بالا و نیز پودری در سه فاز آناتاز، روتایل و بروکلیت تولید کنیم. این محصول در ظرفیت های 200 گرمی، 1 کیلوگرمی، 2 کیلوگرمی و 20 کیلوگرمی به فروش می رسد.