معرفی تیتانیا (تیتانیوم دی اکسید) یا TiO₂

تیتانیا (TiO₂  )ماده­ ای قدیمی است که به صورت معمول در رنگدانه­ های سفید از زمان­های دور استفاده می­شده است. این ماده­ ی ارزان، پایدار (شیمیایی)، غیرسمی، بی­ضرر، دوستدار طبیعت و سازگار است و بنابراین به طور گسترده در رنگ­ها، مواد آرایشی و بهداشتی سالیان زیادی استفاده شده است.از دو دهه­ ی گذشته بیشترین مطالعات در مورد اکسید فلزات واسطه مربوط به TiO₂   بوده است، و علت آن ویژگی­های غیرعادی آن همچون خواص فیزیکی، شیمیایی، الکترونیکی، الکتروشیمیایی، فعالیت نوری آن است. دی­ اکسیدتیتانیوم همچنین توجه زیادی را در تحقیقات مهندسی شیمی در زمینه­ های تبدیل انرژی خورشیدی (توسط سلول­های خورشیدی رنگینه­ ای و سلول­های خورشیدی حالت جامد کوانتوم نقطه­ ای)، شکافت آب  و فتوکاتالیست، باتری­های لیتیوم یون و ابرخازن­ها، حسگرهای شیمیایی و گاز، رفع آلودگی­های محیطی و خانگی، تصفیه­ ی آب، پوشش­های ضد مه، پوشش­­های خودتمیز شونده، بوزدا و کاهنده­ ی فعالیت باکتری­ها به خود جلب کرده­ است. اخیرا کشف شده است که استفاده­ ی TiO₂  در تولید انرژی­های تجدیدپذیر مفیدتر است. در سال 1972 شرکت­های فوجی­شیما و هوندا   دریافتند که می­توان توسط الکترودهای بلوری تیتانیوم دی ­اکسید از خاصیت فتوکاتالیستی شکافت آب برای تولید هیدروژن استفاده کرد که موجب پدید آمدن یک راه نویدبخش برای تولید گاز هیدروژن میشود. از آن زمان به بعد دانشمندان و مهندسین به فتوکاتالیست TiO₂ علاقه­ مند شدند که به طور قابل ملاحظه­ ای پیشرفت کرد. گذشته از این معلوم شد که TiO2 قادر است انواع گوناگونی از آلاینده­ ها را در آب و هوا تجزیه کند. از سوی دیگر در سال 1991 اُرِگان و گراتزل یک نوع جدید از سلول­های خورشیدی بر پایه­ی فتوالکترود TiO₂ حساس شده به رنگدانه را اختراع کردند که DSSC یا DSC نامیده شد. این پدیده به علت پایداری، هزینه کم و انعطاف­پذیری، توجه زیادی را به خود جلب کرد. در این گونه کاربردهای سل فتوالکتروشیمیایی،TiO₂ با مساحت سطح زیاد و تخلخل زیاد برای ایجاد بازده زیاد به کار می­رود. یک راه برای تحقق بخشیدن، استفاده از TiO2­ با اندازه ذرات کوچک مثلا نانو­ذرات است. راه دیگر، ساختن TiO2 مزوپروس است. 

مطالب مرتبط:

ویرایش نانو مواد TiO₂