پوشش‌هاي هيبريدي نانوكامپوزيتي فوتوكاتاليستي با نانوذرات هسته/پوسته SiO2-TiO2: تهيه و بررسي مقاومت هوازدگي و خوردگي

Photocatalyst Nanocomposite Hybrid Coatings Based on TiO2-SiO2 Core/Shell Nanoparticles: Preparation and Investigation of Weathering and Corrosion Resistance

پوشش‌هاي هيبريد آلي- معدني با نانوذرات هسته/پوسته SiO2-TiO2 به منظور توسعه پوشش‌هاي خودتميزشونده و مقاوم در برابر خوردگي تهيه شدند. نانوذرات TiO2 آناتاز توسط روش سل-ژل در دو شرايط دماي بالا و دماي پايين تهيه شده و جهت تاييد ساختار بلوري به وسيله آزمون تفرق پرتو ايكس مورد بررسي قرار گرفت. براي بررسي اندازه و شكل ذرات در سل TiO2 بي‌شكل و نيز براي مشاهده ضخامت لايه سيلاني بر روي نانوذرات آناتاز از آزمون ميكروسكوپ الكتروني عبوري استفاده شد. فعاليت فوتوكاتاليستي پوشش‌ها توسط تخريب متيلن آبي تحت نور فرابنفش بررسي و با نمونه شامل دي اكسيد تيتانيم صنعتي دگوسا 25P مقايسه شد. نتايج نشان داد كه فعاليت فوتوكاتاليستي پوشش‌ها به ميزان بلورينگي و اندازه نانوذرات آناتاز مربوط مي‌شود. براي بررسي تاثير فعاليت فوتوكاتاليستي بر ميزان مقاومت خوردگي پوشش‌ها، نمونه‌ها به مدت 1080 ساعت در معرض نور فرابنفش قرار داده شد. نمودارهاي تافل نمونه‌ها نشان داد كه هرچه فعاليت فوتوكاتاليستي پوشش بيشتر باشد به همان اندازه از ميزان مقاومت خوردگي پوشش با گذشت زمان در معرض نور فرابنفش كاسته مي‌شود.

Inorganic-organic hybrid coatings with TiO2-SiO2 core/shell nanoparticles were prepared in order to develop the self-cleaning and corrosion resistant coatings. As proved in XRD test, the anatase TiO2 nanoparticles were prepared by sol-gel method in two different thermal conditions namely high temperature and low temperature process. The size and the shape of the particles in amorphous TiO2 sol and the thickness of SiO2 layer on the anatase nanoparticles revealed a core/shell structure by transmission electron microscopy. The photocatalytic activities of the coatings using the prepared TiO2-SiO2 nanoparticles were investigated via the decomposition of methylene blue (MB) under UV-radiation and compared with those samples prepared using commercial TiO2, i.e. P25 Degussa. It was found that the photocatalytic activity of the coatings was significantly attributed to the crystallinity and the particle size of anatase nanoparticles. To find out the effect of photocatalytic activity on the corrosion resistance, the nanocomposites coatings were exposed under UV for 1080 h. The Tafel curves of the samples showed lower corrosion resistance for the coatings of higher photocatalytic activity.