13811

13811

تهيه رنگ پايه آبي حاوي نانوذرات دي اكسيدتيتانيوم و بررسي فعاليت فتوكاتاليستي آن

كارشناسي ارشد

شيمي - پليمر

آذر 1393

آذر 1393

دكتر مسعود جمشيدي

چكيده سالهاست اين مسئله كه نانوذرات¬دي¬اكسيدتيتانيوم قابليت انجام واكنش فتوكاتاليستي براي تصفيه آلاينده¬هاي هوا را دارند به اثبات رسيده است. اما با اين وجود هنوز تكنولوژي¬اي كه شرايط استفاده از اين ظرفيت براي بهبود شرايط هواي داخلي ساختمانها را فراهم آورد گسترش نيافته است. در اين تحقيق از سطح تماس بالايي كه پوشش ديواره¬ها و سقف ساختمانها با هواي داخلي داشته استفاده نموده و به دنبال ساخت اوليه شبه¬رنگي با درصد پاييني از نانوذرات TiO2جهت تصفيه مواد آلي فرار است. پس از ساخت فيلم¬هاي آزادي با خواص مكانيكي بهبود يافته با فرمولاسيون¬هاي مختلف از نانوذرات، رنگدانه، و رنگدانه¬يار و بررسي فعاليت فتوكاتاليستي آن با آلاينده بنزن به عنوان نمونه¬اي از تركيب آلي فرار، اين نتيجه حاصل شد كه با حدود 3% وزني از نانوذرات ، در حضور مقادير مختلف ¬دي-اكسيدتيتانيوم در محدوده اندازه ذره ميكرون مي¬توان به پوششي داراي فعاليت فتوكاتاليستي دست يافت. بالاترين بازده فتوكاتاليستي نيز مربوط به نمونه 3% نانوذرات و 30% رنگدانه بوده است. بديهيست كه شدت فعاليت فتوكاتاليستي نانوذرات وقتي در داخل رزيني بكار گرفته مي¬شوند كاهش يافته اما همين مقدار فعاليت احتمالا پاسخگوي تصفيه (حداقل تا حد قابل توجهي) از آلاينده¬هاي هواي داخل ساختمانها خواهد بود. در اين بين رنگدانه¬يار نيز به دليل تخلخلي كه ايجاد مي¬كند حضوري مثمرثمر در پوشش ايفا مي¬نمايد. از طرفي در نمونه¬هايي كه در فرمولاسيون خود فقط داراي نانوذرات بودند، كربنات كلسيم به دليل جذب رقابتي نور با نانوذرات و كاهش جذب نور نانوذرات منجر به كاهش بازده فتوكاتاليستي شدند. پارامترهاي عملياتي تاثير گذار همانند فاصله از منبع نوري ( و يا به عبارتي شدت نور)، طول موج نور، و رطوبت نيز مورد بررسي قرار گرفتند. به دليل خواص فوق¬آبدوستي ذرات TiO2 و جذب رقابتي بين بخار آب و آلاينده براي نفوذ به داخل پوشش، با افزايش رطوبت خواص فتوكاتاليستي افت نمود. كاهش فاصله از منبع نور فعاليت فتوكاتاليستي را افزايش داد. پوشش در محدوده نور مرئي داراي خواص فتوكاتالسيتي بود ولي ميزان آن به شدت افت نمود. در نهايت اين مسئله مورد بررسي قرار گرفت كه نانوذرات و ذرات در محدوده ميكرون TiO2در تخريب پوشش كه بطور غير قابل اجتنابي به موازات واكنش فتوشيميايي به همراه تابش نور ماورابنفش صورت مي¬پذيرد چگونه نقشي ايفا مي¬نمايند. نتيجه حاصل اين بود كه نانوذرات در بالك و ذرات رنگدانه هم در بالك و هم در سطح تخريب رزين را به تعويق مي¬اندازند و دوام پوشش را افزايش مي¬دهند. كلمات كليدي : فتوكاتاليست، نانوذرات دي¬اكسيد¬تيتانيوم، رنگدانه، رنگدانه¬يار، نور ماورابنفش