تهیه رنگ خود رفع آلودگی کننده بر پایه ترکیب فتوکاتالیستی TiO2/Ag

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

تحقیقات اخیر جهت حل مشکلات ناشی از آلودگی‌های زیست‌محیطی به تهیه پوشش‌های خود رفع آلوده‌کننده متمایل شده است. مهم‌ترین و کاربردی‌ترین مکانیسم، استفاده از فرایند فتوکاتالیستی است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت رنگدانه‌ای TiO2/Ag توسط روش اشباع مایع از دو ساختار رایج تیتانیوم دی‌اکسید (آناتاز و روتیل) با نسبت‌ 1و2 درصد نیترات نقره سنتز شد. با استفاده از SEM-EDX و UV-VIS، مشخصات کامپوزیت بررسی شد. برای صحت توانایی کامپوزیت در تخریب آلاینده mg/L 1 رودامین B درون محلول آبی در ناحیه مرئی، از لامپ هالوژن100 وات استفاده گردید. نتیجه آن تخریب پذیری 60 درصدی Rh.B  در مدت‌زمان  min 240 بود. پراکندگی نانو کامپوزیت TiO2/Ag در پوشش رنگ تجاری آکریلیکی نیمه براق به وسیله SEM انجام شد. نتایج نشان ‌داد که آلاینده Rh.B با غلظت 100mg/L که بر روی سطح رنگ حاوی کامپوزیت TiO2/Ag قرار دارد در مدت‌زمان 6 ساعت تحت تأثیر تابش لامپ هالوژن 100 وات 40 درصد تخریب شد.

کلیدواژه‌ها


[1] Parkin IP, Palgrave RG, Self-cleaning coatings, Journal of Materials Chemistry, 15(17), 2005, 1689-95.
[2] Fujishima A, Rao TN, Tryk DA, Titanium dioxide photocatalysis, Journal of Photochemistry and Photobiology C, Photochemistry Reviews, 1(1), 2000, 1-21.
[3] Zhang X, Shi F, Niu J, Jiang Y, Wang Z, Superhydrophobic surfaces, from structural control to functional application, Journal of Materials Chemistry, 18(6), 2008, 621-33.
[4] Khataee A, Moradkhannejhad L, Heydari V, Vahid B, Joo SW, Self-cleaning acrylic water-based white paint modified with different types of TiO2 nanoparticles, Pigment & Resin Technology, 45(1), 2016, 24-9.
[5] Zuccheri T, Colonna M, Stefanini I, Santini C, Gioia DD, Bactericidal activity of aqueous acrylic paint dispersion for wooden substrates based on TiO2 nanoparticles activated by fluorescent light Materials, 6(8) , 2013, 3270-83.
[6] Allen NS, Edge M, Ortega A, Liauw CM, Stratton J, McIntyre RB, Behaviour of nanoparticle (ultrafine) titanium dioxide pigments and stabilisers on the photooxidative stability of water based acrylic and isocyanate based acrylic coatings, Polymer Degradation and Stability, 78(3), 2002 , 467-78.
[7] Allen NS, Edge M, Ortega A, Sandoval G, Liauw CM, Verran J, Degradation and stabilisation of polymers and coatings, nano versus pigmentary titania particles, Polymer degradation and stability, 85(3), 2004 , 927-46.
[8] Allen NS, Edge M, Verran J, Stratton J, Maltby J, Bygott C, Photocatalytic titania based surfaces: environmental benefits, Polymer Degradation and Stability, 93(9), 2008, 1632-46.
[9] Hochmannova L, Vytrasova J. Photocatalytic and antimicrobial effects of interior paints, Progress in organic coatings, 67(1), 2010, 1-5.
[10] Tryba B, Homa P, Wróbel R, Morawski A, Photocatalytic decomposition of benzo-[a]-pyrene on the surface of acrylic, latex and mineral paints, Influence of paint composition, Journal of Photochemistry and Photobiology A, Chemistry, 286, 2014, 10-5.
[11] Allen NS, Edge M, Sandoval G, Verran J, Stratton J, Maltby J, Photocatalytic coatings for environmental applications, Photochemistry and Photobiology, 81(2), 2005, 279-90.
[12] Yang L, Zhou S, Wu L, Preparation of waterborne self-cleaning nanocomposite coatings based on TiO2/PMMA latex, Progress in Organic Coatings, 85, 2015 , 208-15.
[13] LI J-y, LEI P-x, ZHAO J-c, Detection of intermediates in the TiO2-assisted photodegradation of Rhodamine B under visible light irradiation, Journal of Environmental Sciences, 19(7), 2007, 892-6.
[14] Behnajady M, Modirshahla N, Shokri M, Rad B, Enhancement of photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles by silver doping, photodeposition versus liquid impregnation methods, Global NEST Journal, 10(1), 2008, 1-7.
[15] Jin L, Wu H, Morbidelli M, Synthesis of Water-Based Dispersions of Polymer/TiO2 Hybrid Nanospheres, Nanomaterials, 5(3), 2015, 1454-68.
[16] Mirabedini A, Mirabedini S, Babalou A, Pazokifard S, Synthesis, characterization and enhanced photocatalytic activity of TiO2/SiO2 nanocomposite in an aqueous solution and acrylic-based coatings, Progress in Organic Coatings, 72(3), 2011, 453-60.
[17] Gupta K, Singh R, Pandey A, Pandey A, Photocatalytic antibacterial performance of TiO2 and Ag-doped TiO2 against S. aureus. P. aeruginosa and E. coli, Beilstein journal of nanotechnology, 4(1), 2013, 345-51.
[18] Awazu K, Fujimaki M, Rockstuhl C, Tominaga J, Murakami H, Ohki Y, et al, A plasmonic photocatalyst consisting of silver nanoparticles embedded in titanium dioxide, Journal of the American Chemical Society, 130(5), 2008, 1676-80