ساخت پوشش‌های خودتمیزشونده توسط محققان دانشگاه گیلان

به گزارش خبرگزاری مهر، این پوشش با سنتز نانوذرات تیتانیوم دی اکسید آلاییده با نقره‎ ‎و زیرکونیوم بر روی الیاف پلی اکریلونیتریل ‏تهیه شده و دارای خواص خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری است.‏

بر پایه این گزارش، هدف از انجام این پروژه سنتز نانوذرات تیتانیوم دی اکسید آلاییده با نقره‎ ‎و زیرکونیوم و همچنین سنتز نمونه آلاییده ‏اشتراکی با نقره‎ ‎و زیرکونیوم (‏Ag-Zr-TiO2‎‏) بر روی الیاف پلی آکریلونیتریل جهت مطالعه خواص خود تمیز شوندگی ‏فوتوکاتالیزوری بوده است.

دکتر هادی فلاح معافی عضو هیئت علمی دانشگاه گیلان در این زمینه گفت: در این تحقیق یک روش ساده و ‏موثر برای ایجاد پوشش های خود تمیز شونده بر مبنای ‏TiO2‎‏ و نمونه های آلاییده آن بر روی الیاف پلی آکریلو نیتریل ارائه شده ‏ و ‏TiO2‎‏ آلاییده با نقره و زیرکونیوم به تنهایی و هچنین آلاییده با نقره و زیرکونیوم به صورت اشتراکی (‏co-doped‏) به ‏روش سل-ژل تهیه و شناسایی شده و از تیتانیوم تترا ایزوپروپوکساید به عنوان پیش ماده برای سنتز ‏TiO2‎‏ استفاده شد. ‏

به گفته وی، ابتدا مقدار مناسب از تیتانیوم تترا ایزوپروپوکساید به استیک اسید گلاسیال تحت همزدن مغناطیسی اضافه شده و سپس آب ‏دیونیزه، قطره قطره به مخلوط اسیدی الکوکسید تیتانیوم اضافه شد. مخلوط به دست آمده به مدت کافی همزده شد و سپس ‏سل شفافی به دست آمد. سل تیتانیوم دی اکسید آلاییده با‎ ‎نقره و زیرکونیوم و ‏co-doped‏ مشابه روش فوق با استفاده از نمک ‏نقره و زیرکونیوم جهت دوپ کردن نقره و زیرکونیوم سنتز و سپس از سل های به دست آمده برای پوشش دهی پلی ‏آکریلو نیتریل استفاده شد.‏

عضو هیئت علمی دانشگاه گیلان تصریح کرد: مطالعات اخیر برای اصلاح و بهبود خواص فوتوکاتالیستی ‏TiO2‎‏ از طریق فرآیند دوپ شدن اشتراکی ‏‏(‏co-doped‏) نشان دهنده بهبود فعالیت فوتوکاتالیزوری برای ‏TiO2‎‏ است که ناشی از تقویت و همکوشی بین یون های ‏دوپ کننده است. در این تحقیق نیز تقویت و همکوشی بین نقره و زیرکونیوم در نانوکامپوزیت ‏Ag-Zr-TiO2‎ موجب بهبود ‏فعالیت فوتوکاتالیزوری ‏TiO2‎‏ در رفتار خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری شده است.‏

وی در مورد نتایج این تحقیقات نیز افزود: نانوذرات تیتانیوم دی اکسید و آلاییده آن با نقره‎ ‎و زیرکونیوم و همچنین نمونه ‏آلاییده اشتراکی با نقره‎ ‎و زیرکونیوم (‏Ag-Zr-TiO2‎‏) روی الیاف پلی آکریلو نیتریل به روش سل-ژل سنتز گردید. فعالیت ‏فوتوکاتالیزوری نمونه های پوشش داده شده با ‏Ag-Zr-TiO2 ,Ag-TiO2 ,Zr-TiO2 ,TiO2‎ در تخریب نوری رنگینه های متیلن ‏بلو و اوزینY‏ تحت تابش نور فرابنفش-مرئی بررسی شد.

نمونه های پوشش داده شده هنگامی که تحت تابش نور ‏فرابنفش-مرئی قرار گرفتند، خواص خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری از خود نشان دادند. ‏TiO2‎‏ آلاییده با Ag‏ و ‏Zr‏ به صورت ‏اشتراکی (‏Ag-Zr-TiO2‎‏) در مقایسه با دیگر نمونه ها‎ ‎خواص فوتوکاتالیزوری مؤثرتری نشان داد.

با توجه به اینکه این پروژه می تواند در صنایع نساجی و در ساخت سطوح خود تمیز شونده کاربرد داشته باشد، این محققان ‏برای ادامه تحقیقات خود به سنتز نانوکامپوزیت های تیتانیوم دی اکسید و دیگر نیم رساناها بر روی سطوح مختلف جهت مطالعه ‏خواص فوتوکاتالیزوری، خواهند پرداخت.‏

نتایج کار تحقیقاتی دکتر هادی فلاح معافی، دکتر عبدالله فلاح شجاعی و دکتر محمد علی زنجانچی از ‏اعضای هیئت علمی دانشگاه گیلان در مجله ‏Journal of applied polymer science‏ (جلد 125، ‏شماره 7، 5 مارس 2013) منتشر شده است.