Το διοξειδίου του τιτανίου (ΤiΟ2) στη σύγχρονη βιομηχανία

Abstract

Σε γενικές γραμμές η νανοτεχνολογία έχει αναβαθμίσει την επιστήμη των δομικών υλικών. Αυτό πλέον γίνεται από τα περισσότερα ερευνητικά προγράμματα γιατί έχουν κατανοήσει πλήρως τα πολλαπλά πλεονεκτήματα των νανοϋλικών. Έτσι και με την ανακάλυψη του διοξειδίου του τιτανίου (TiO2), ενός νανοϋλικού με σχεδόν απεριόριστες χρήσεις στην ιατρική, τις κατασκευές ακόμη και στα καταναλωτικά αγαθά, άνοιξε πλέον ο δρόμος για την περαιτέρω ενσωμάτωση του στην καθημερινότητα μας, καθώς εκτός από τα περιβαλλοντικά οφέλη, υποστηρίζεται ότι η χρήση φωτοκαταλυτικά ενεργών δομικών και οικοδομικών υλικών έχει και αισθητικό όφελος. Η επιστημονική κοινότητα επενδύει σε μια προσπάθεια εξέλιξης τα τελευταία χρόνια των φωτοκαταλυτικών συστημάτων για μπορέσει να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά και στο ορατό τμήμα της ακτινοβολίας, και έτσι στην ενσωμάτωση των υλικών αυτών σε περισσότερο πρακτικές εφαρμογές. Τις τελευταίες δεκαετίες γίνεται μια σοβαρή έρευνα στο να επιλεγούν οι πιο αποδοτικοί μέθοδοι παραγωγής TiO2 με το χαμηλότερο δυνατό κόστος. Έχοντας αυτό κατά νου, χρειάζεται να τροποποιηθεί η επιφάνεια του TiO2 για τη βελτίωση της φωτοκαταλυτικής ενεργότητας, εμποδίζοντας την αντίδραση της επανασύνδεσης και αυξάνοντας την απόκριση του υλικού προς το ορατό τμήμα της ακτινοβολίας. Φυσικά οι τροποποιήσεις είναι εφικτό να γίνουν με διάφορους τρόπους. Η τροποποίηση αυτή μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Από τις τρεις κρυσταλλικές δομές του TiO2 (ανατάσης, ρουτίλιο και βρουκίτης) η δομή του ανατάση είναι αυτή που έχει την καλύτερη φωτοδραστικότητα. Οι νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs) και το σύνθετο ΤiΟ2/CNTs βρίσκουν και αυτά πολλές εφαρμογές αφού πολλαπλασιάζουν τις μηχανικές ιδιότητες των υλικών που ενσωματώνονται. Καταλήγοντας, το TiO2 είναι πλέον ευρέως αποδεκτό αφού αν και το κόστος του είναι αρκετά υψηλό, όσοι δραστηριοποιούνται στην σύγχρονη βιομηχανία θεωρούν το κόστος συντήρησης θα αποσβεστεί πολύ γρήγορα και θα πλέον έχουν λιγότερα έξοδα και λιγότερο ρυπογόνο περιβάλλον.