مروري بر روش‌هاي بهبود نانولوله‌هاي TiO2 براي استفاده در تجزيه فوتوكاتاليستي مواد رنگزا

سالانه مواد رنگزا‌‌‌‌‌‌‌‌ زيست تجزيه‌‌‌‌ناپذير موجود در صنايع نساجي، چرم‌‌‌‌، كاغذ، غذايي، سل‌‌‌‌هاي فوتوالكتروشيميايي به جريانات طبيعي آب تخليه مي‌‌‌‌شود. آرايه‌‌‌‌هاي نانولوله‌‌‌‌اي بسيار منظم TiO2 تهيه شده با آندايزينگ تيتانيم، به‌دليل سطح ويژه بزرگ، توانايي اكسيدكنندگي قوي و عملكرد عالي انتقال بار، در سال‌‌‌‌هاي اخير به طور گسترده به عنوان فوتوكاتاليست براي تجزيه مواد رنگزا‌‌‌‌‌‌‌‌ به كار مي‌‌‌‌رود. با اين وجود، معايب TiO2 گاف انرژي وسيع (eV 3.2-3) و نرخ بالاي بازتركيب الكترون حفره حاصل از نور است كه كاربرد نانولوله‌‌‌‌هاي TiO2 را در استفاده از نور مرئي براي تجزيه آلودگي‌‌‌‌هاي آلي محدود مي‌‌‌‌كند. به ‌‌‌‌اين منظور در سال‌‌‌‌هاي اخير تلاش‌‌‌‌هاي بسياري براي اصلاح نانولوله‌‌‌‌هاي TiO2، براي افزايش جذب نور تا محدوده نور مرئي، محدود نمودن گاف انرژي، افزايش مساحت سطح و جلوگيري از بازتركيب حامل‌‌‌‌هاي بار، صورت گرفته است. براي غلبه بر اين محدوديت‌‌‌‌ها و افزايش فعاليت فوتوكاتاليستي نانولوله‌‌‌‌ها روش‌‌‌‌هاي مختلفي بررسي شده است كه عبارتند از: آرايش با ذرات فلزات نجيب، آلايش با عناصر فلزي، اصلاح با نيمه‌‌‌‌رسانا و آلايش با عناصر غيرفلزي.