پوشش‌دهی سطوح با نانوکامپوزیت‌های پیشرفته: کاربردهای فوتوکاتالیستی در تخریب آلاینده‌های محیط زیستی برای محیط‌های شهری

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2025.23828.8223
چکیده

در این مقاله چالش شدید آلودگی  هوا در کلان‌شهرهایی از جمله تهران و نیاز به استفاده از پوشش‌دهی  پیشرفته سطوح ساختمانی و شهری به منظور کاهش آلاینده‌ها، مورد بررسی قرار گرفته است‌. پوشش‌دهی سطوح با نانوکامپوزیت‌های پیشرفته و کاربردهای فوتوکاتالیستی آن‌ها در تخریب آلاینده‌های محیط زیستی به‌طور جامع تحلیل شده است‌. نانوکامپوزیت‌ها با ترکیب مواد مختلف، به‌ویژه اکسیدهای فلزی نیمه‌رسانا مانند TiO₂، ZnO و g-C3N4، قابلیت بالایی برای تجزیه میکروآلاینده‌ها و آلاینده‌های محیطی تحت تابش نور دارند. در این راستا، روش‌های مختلف پوشش‌دهی شامل اسپری کردن، الکتروفورتیک و الکتروریسی بررسی شده‌اند که هرکدام بسته به نیازهای خاص و شرایط محیطی، مزایای منحصر به‌فردی ارائه می‌دهند‌. علاوه بر این، ترکیب نانوذرات با دیگر مواد نوظهور مانند گرافن یا مکسین‌ها موجب بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی، افزایش مقاومت در برابر خورندگی و پایداری طولانی‌مدت پوشش‌ها شده است و کارایی این پوشش‌ها رو بهبود بخشیده‌اند. همچنین، استفاده از تکنیک‌های نوآورانه نظیر فناوری پلاسما و الکتروشیمیایی در سنتز نانوکامپوزیت‌ها نقش مهمی در ارتقای کارایی این پوشش‌ها در تصفیه هوا و آب ایفا کرده است‌. بهره‌گیری از ویژگی‌های فوتوکاتالیستی این مواد با استفاده از انرژی خورشیدی و دیگر منابع تجدیدپذیر، به‌ویژه در محیط‌های شهری، می‌تواند به کاهش آلودگی هوا و ارتقای کیفیت زندگی در شهرها کمک شایانی کند.