پوششهای اكسید آهن مورد استفاده برای كاربردهای فتوكاتالیتیكی

خلاصه اختراع :

فرایند فتوكاتالیتیكی یكی از فرایندهای اكسایش پیشرفته به شمار می آید كه به منظور تصفیه ی آلاینده های موجود در آب، پساب و هوا مورد استفاده قرار گرفته است. این فرایند به دلیل قابلیت تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی و كنترل آلودگی به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است و در آن از ذرات نیمه رسانا به عنوان فتوكاتالیست استفاده می شود. این فرایند بر پایه ی تولید گونه های بسیار فعال (مانند رادیكال های هیدروكسیل) استوار است كه می تواند گستره وسیعی از آلاینده های آلی را به سرعت اكسیده نماید. طی فرایندهای اكسایش فتوكاتالیتیكی، مواد آلاینده در اثر تابش نور و در حضور كاتالیست های نیمه رسانا تخریب شده و به CO2 و H2O تبدیل می شوند (بسته به نوع نیمه رسانا، منبع نور مورد استفاده متفاوت است). كاربردهای اصلی كه برای این تكنولوژی مورد بررسی قرار گرفته است شامل حذف و تخریب رنگ ها، معدنی سازی تركیبات آلی خطرناك، تخریب مواد معدنی خطرناك از قبیل سیانیدها، پالایش و گندزدایی آب، تخریب تركیبات بد بو، آلودگی زدایی خاك، پالایش و آلودگی زدایی هوای محیط های بسته است. در بین فتوكاتالیست ها، TiO2 و ZnO به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. این فتوكاتالیست ها برای فعال سازی به پرتو UV نیاز دارند و این در حالی است كه پرتو UV موجود در نور خورشید نسبتا كم است (%5-3). این در حالی است كه شكاف انرژی (Band Gap) برای هماتیت (اكسید آهن)، 2/2 الكترون-ولت بوده و لذا می تواند با نور مریی فعال شود. فرایند پاشش حرارتی یكی از فرایندهای پوشش دهی بوده كه به دلیل قابلیت تجاری بودن به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است و لذا از این فرایند به منظور پوشش دهی اكسید آهن استفاده شده است.