مطالعه عملکرد فتوکاتالیستی نانوذرات سیلیکا و تیتانیای اصلاح شده در یک پوشش خود تمیز شونده اکریلی آب پایه

در این تحقیق ابتدا، ترکیب های مختلفی از سیلیکا و تیتانیوم به روش سل-ژل تهیه شد. با استفاده از پیش ماده های تترا ایزوپروپیل اورتوتیتانات (ttip) و تترااتیل اورتوسیلیکات (teos) به ترتیب، سطح نانوذرات سیلیکا (aerosil 200) و نانوذرات تیتانیا (aeroxide p25) ، اصلاح شد. برای تهیه نانو کامپوزیت سیلیکا/تیتانیا از دو پیش ماده ttip و teos به طور همزمان استفاده شد. مخلوط فیزیکی این نانوذرات نیز با مخلوط کردن آن ها تهیه شد. از xrd، ftir، tgaو bet برای هویت شناسی نانو ذرات انجام شد. پایداری نانوذرات تهیه شده در محیط آبی بصورت بصری و با استفاده از دستگاه lumi-reader بررسی شد. از ماده رنگزای رودامین b به عنوان آلاینده مدل، برای بررسی خاصیت فتوکاتالیستی تحت تابش نور uv در محیط آبی استفاده شد. در بخش دیگری از تحقیق، پوشش های نانوکامپوزیتی با افزودن مقادیر مختلفی از نانوذرات مختلف به یک رزین اکریلی آب پایه، تهیه شد. نحوه پخش پذیری و توزیع نانوذرات در بستر پلیمری با استفاده از آزمون sem و خواص مکانیکی پوشش های تهیه شده با استفاده از آزمون کشش ارزیابی شد. با بررسی میزان تغییر رنگ ماده رنگزای رودامین b ترسیب شده بر روی سطح پوشش، در زمان های مختلف تحت شرایط جوّ طبیعی و تسریع شده، خاصیت خود تمیزشوندگی در سطح پوشش های مختلف بررسی شد. همچنین تأثیر شرایط جوّ طبیعی و تسریع شده، بر مورفولوژی سطح و خواص مکانیکی نمونه های مختلف پوشش با استفاده از تصویربرداری های afm و sem، و انجام آزمون کشش بررسی شد. نتایج این تحقیق حاکی از افزایش پایداری نانوذرات سیلیکا و تیتانیای اصلاح شده و کامپوزیت سیلیکا/تیتانیا نسبت به نانوذرات تیتانیای اصلاح نشده در محیط آبی و بهبود پخش پذیری آن ها در بستر پلیمری بود. فعالیت فتوکاتالیستی نانو ذرات تیتانیای اصلاح شده و نانوکامپوزیت سیلیکا/تیتانیا در محیط آبی و پوشش ها نسبت به تیتانیای اصلاح نشده کمتر بود که این عامل باعث کاهش میزان تخریب و افت کمتر خواص مکانیکی شده است. مقایسه نتایج آزمون های رنگ سنجی و کشش در شرایط جوّ تسریع شده و طبیعی، نشان دهنده خاصیت خودتمیزشوندگی بیشتر و افت خواص مکانیکی کمتر پوشش های قرار گرفته در شرایط جوّ طبیعی است.