ارائه روش صنعتی تولید نانوذرات دی اکسید تیتانیوم
چکیده
بسیاری از کاربردهای تکنولوژیکی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم از جمله به صورت فتوکاتالیست در پاکسازی محیط زیست، کرمهای ضد آفتاب برای محافظت از پوست، سطوح خود تمیز شونده، حسگرها، کاربردهای فتوولتاییک در سلولهای خورشیدی، استفاده در رنگدانه های شیمیایی و غیره وابستگی شدیدی به اندازه، مساحت سطح، مورفولوژی و تبلور آن دارد. بنابراین روش های تولید بسیار حائز اهمیت می باشد. ازبین روش های متفاوت تولید نانوذرات، روش های شیمیایی برای تولید نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به دلیل دستیابی به همگنی شیمیایی بسیار زیاد، حائز اهمیت است. در این تحقیق روش های سل - ژل، هیدروترمال، سولووترمال، ماکروویو – هیدروترمال، آلتراسونیک – هیدروترمال و سونوشیمی که جزء روش های شیمیایی است، مورد بررسی قرار گرفته و معایب و مزایای آن مشخص شده است. در پایان بررسی روش هیدروترمال به عنوان روش صنعتی مناسب انتخاب گردید. روش هیدروترمال واقعا یک فرایند همراه با صرفه جویی انرژی است. عملیات هیدروترمال نسبت به روش های دیگر مثل سل ژل در دمای پایین تر صورت می گیرد. به علاوه در این روش سیستم بسته است و محتویات اتوکلاو را می توان بعد از خنک کردن تا دمای اتاق، بازیافت کرد که این شرایط بسیار دوستدار محیط زیست است و همچنین ترکیب شیمیایی و استوکیومتری تحت کنترل است. در بسیاری از موارد تکلیس لازم نیست و محصول پودری احتیاج به فرایند آسیاب ندارد. در این پروژه از مواد اولیه مختلف تیتانیوم تتراایزو پروپوکساید، تتراکلرید تیتانیوم ومیکرو ذرات دی اکسید تیتانیوم جهت تولید نانوذرات دی اکسید تیتانیوم استفاده شده است. برای تعیین سایز ذرات ، ساختار وخواص مورفولوژی و توپوگرافی ذرات دی اکسید تیتانیوم سنتز شده از تست پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ پروبی روبشی( spm)، میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem )و طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه ( ftir ) استفاده شده است.