ايجاد خاصيت فوتوکاتاليزوري در محيط‌هاي بسته به کمک نور مرئي

فوتوکاتاليزورها مواد بسيار مفيدي هستند که با قرار گرفتن در معرض تابش نور موجب تجزيه مواد مضر شده و خواص ضد ميکروبي از خود نشان مي‌دهند.

کد خبر: ۱۵۸۱۷

دوشنبه - ۱۸ آذر ۱۳۸۷ / December 08, 2008

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبكه خبر دانشجو»، استفاده از فوتوکاتاليزورها به‌عنوان روکش سطوح مختلف، منجر به ايجاد سطوح خودتميزشونده مي‌شوند؛ اکسيد تيتانيوم تاکنون تنها فوتوکاتاليزور شناخته‌شده‌اي است که آن هم تنها با قرار گرفتن در معرض تابش فرابنفش، خاصيت فوتوکاتاليزوري پبدا مي‌کرد، بنابراين امکان استفاده از آن در محيط‌هاي بسته که در آن تابش فرابنفش کمي وجود دارد، فراهم نبود.

بنا بر اين گزارش، اخيراً جمعي از محققان مؤسسه AIST ژاپن، با استفاده از روش ساده هيدروترمال، نانوله‌هايي از جنس اکسيد تنگستن ساخته‌اند که در محيط‌هاي بسته هنگامي که در معرض تابش نور مرئي قرار مي‌گيرد، مي‌تواند خاصيت فوتوکاتاليزوري از خود نشان دهد.

ساختار بلوري و متخلخل اين نانولوله مساحت سطح ويژه زيادي را در آن ايجاد کرده و در نتيجه موجب فعاليت فوتوکاتاليزوري بالاي اين ماده مي شود؛ اين نانولوله‌ها از توده‌هاي بلورينه‌اي که هريک به اندازه 100 نانومتر و حاوي حفره‌هاي ريز نانومتري هستند، تشکيل شده‌اند و در نتيجه ساختاري با مساحت سطح بالا ايجاد مي‌كنند، قطر خارجي اين نانولوله‌ها بين 300 تا 1000 نانومتر و طول آنها بين 2 تا 20 ميکرومتر است و توليد آنها براحتي و با حرارت دادن ظرف حاوي استارتر و حلال امکان‌پذير است.

اين گزارش مي افزايد: اين محققان دريافتند كه هنگامي که از اين ماده به همراه پلاتين براي تجزيه استالدئيد گازي استفاده مي‌شود، فعاليت فوتوکاتاليزوري آن در مقابل نور مرئي به هشت برابر TiO2هاي معمولي با آلايندگي نوع N و تا سه برابر ذرات اکسيد تنگستن معمولي(غير نانولوله‌اي) پلاتين‌دار مي‌رسد.

اين محققان ژاپني در بررسي‌هاي خود دريافتند که افزودن کمي اوره به محلول واکنش هيدروترمال به شکل‌گيري بهتر اين نانولوله کمک مي کند.

آنها نشان دادند که استفاده از اين ماده جديد در مجاورت نور مرئي موجب تجزيه کامل استالدئيد به گاز دي اکسيد کربن مي‌شود.

در تصاويري که اين دانشمندان به‌وسيله ميکروسکوپ الکتروني روبشي گرفته‌اند، کاملاً روشن است که تابش نور مرئي به طول موج 400 نانومتر يا بيشتر، از غلظت استالدئيد مي‌كاهد و همزمان با آن گاز دي‌اکسيد کربن به‌عنوان محصول اين واکنش توليد مي‌شود و اين حاکي از تأثير فوتوکاتاليزوري نور مرئي است.

با توجه به کارايي اين ماده در تجزيه ترکيبات مضر و سمي آلي(VOCها)، و تصفيه هواي محيط‌هاي بسته که تابش فرابنفش چنداني در آنها وجود ندارد و امکان توليد انبوه و کم‌هزينه آن با استفاده از روش هيدروترمال، پيش‌بيني مي‌شود كه بزودي شاهد کاربرد تجاري اين کاتاليزور جديد باشيم.

برنام بعدي اين دانشمندان توسعه فرايندي براي توليد انبوه فيلم‌هاي نازکي از اين نوع در روکش کردن سطوح مختلف است.

لازم به ذکر است، نتايج اين تحقيق در نشريه Angewandte Chemie–International Edition منتشر شده ‌است./انتهاي پيام/