ساخت پوشش‌های خودتمیزشونده در دانشگاه گیلان

پوشش‌های خود تمیزشونده به منظور استفاده در صنایع نساجی و در ساخت سطوح، به دست پژوهشگران دانشگاه گیلان ‏طراحی و ساخته شد.

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

بنابراین 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 برای مطالعه خواص خود تمیز شوندگی ‏فوتوکاتالیزوری بوده است.

هادی فلاح معافی عضو هیئت علمی دانشگاه گیلان گفت: «در این تحقیق یک روش ساده و ‏موثر برای ایجاد پوشش‌های خود تمیز شونده بر مبنای ‏TiO2‎‏ و نمونه‌های آلاییده آن بر روی الیاف پلی آکریلو نیتریل ارائه شده ‏است. ‏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 و‌شناسایی شده است. از تیتانیوم تترا ایزوپروپوکساید به عنوان پیش ماده برای سنتز ‏TiO2‎‏ استفاده شد.

وی افزود: ‏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. فلاح معافی اضافه کرد: مخلوط به دست آمده به مدت کافی همزده شد و سپس ‏سل شفافی به‌دست آمد. سل تیتانیوم دی‌اکسید آلاییده با‎ ‎نقره و زیرکونیوم و ‏co-doped‏ مشابه روش فوق با استفاده از نمک ‏نقره و زیرکونیوم برای دوپ کردن نقره و زیرکونیوم سنتز شد. سپس از سل‌های به‌دست آمده برای پوشش دهی به پلی ‏آکریلو نیتریل استفاده شد.»‏

به گفته فلاح معافی، 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 یون‌های ‏دوپ‌کننده 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 نمونه‌های پوشش داده شده با ‏Ag-Zr-TiO2 ,Ag-TiO2 ,Zr-TiO2 ,TiO2‎ در تخریب نوری رنگینه‌های متیلن ‏بلو و اوزینY‏ تحت تابش نور فرابنفش-مرئی بررسی شد. تمام نمونه‌های 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 نمونه‌ها‎ ‎خواص فوتوکاتالیزوری موثرتری نشان داد.»‏

با توجه به اینکه این پروژه می‌تواند در صنایع نساجی و در ساخت سطوح خود تمیز شونده کاربرد داشته باشد، این محققان ‏برای ادامه تحقیقات خود به سنتز نانوکامپوزیت‌های تیتانیوم دی اکسید و دیگر نیم رساناها بر روی سطوح مختلف برای مطالعه ‏خواص فوتوکاتالیزوری، می‌پردازند.

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