بررسي تجربي پايداري گرمايي تيتانيوم دي‌اكسيد با استفاده از مواد دوپه شونده و سيليكا به عنوان پايه كاتاليستي در دماهاي بالا

يكي از روش‌هاي از بين بردن آلودگي‌هاي مواد آلي فرار موجود بر روي سطح‌ كاشي‌ها استفاده از نانوكاتاليست نوري تيتانيوم دي‌اكسيد و پوشش آن بر روي سطح‌ها مي‌باشد. اين پوشش دهي ترجيحا در دماي بالاتر از هزار درجه سلسيوس انجام مي‌پذيرد. تيتانيوم دي‌اكسيد به علت تغيير فاز در دماهاي بالاتر از هزار درجه سلسيوس نمي‌تواند خاصيت كاتاليست نوريي خود را حفظ كند. در اين پژوهش‌ تجربي، نانوساختار تيتانيوم دي‌اكسيد بر پايه‌ سيليكا با يون‌هاي نيكل و نيتروژن دوپه شد كه روشي خيلي ساده و اقتصادي مي‌باشد. نانوساختار به‌دست آمده تا دماي C° 1250 كلسينه شد و از فناوري‌هاي SEM، XRD، FT-IR  و TGA براي آناليز نانوساختار استفاده شد. نتيجه‌ها نشانگر پايداري گرماي نانوساختار در دماي C1250° مي‌باشد. با استفاده از دوپانت و بر پايه‌ سيليكا، تغيير فاز آناتاز به روتايل تيتانيوم دي‌اكسيد در دماهاي بالا به تعويق مي‌افتد. فاز آناتاز تيتانيوم دي‌اكسيد دوپه شده دو جزئي (نيكل، نيتروژن) تا دماي C° 700 پايداري از خود نشان مي‌دهد. براي پايدار بودن در دماهاي بالاتر، از 2 فناوري گوناگون استفاده شده است. در دماي C° 700 مقدار فاز آناتاز تيتانيوم دي‌اكسيد دوپه شده در عدم حضور سيليكا، 83 % مي‌باشد ولي در دماي C° 800 به فاز روتايل تبديل شده است. اما با افزودن سيليكا در دماي C° 1250 حدودا 86% فاز آناتاز مشاهده مي‌شود.