استفاده از مواد فتوکاتالیست در ترکیب کاشی

در سال های اخیر محققان موفق به شناسایی ترکیباتی فلزی با خاصیت آنتی باکتریال و خود تمیز شونده شده اند که این ترکیبات می توانند از رشد و نمو باکتری ها و قارچ ها و دیگر عوامل بیماری زا جلوگیری کنند. استفاده از فناوری نانو در تولید کاشی و سرامیک خود تمیز شونده و آنتی باکتریال، مانع از کثیف شدن، جذب رطوبت و ایجاد هرگونه آلودگی روی سطوح مورد نظر می شود.
کاشی فوتوکاتالیست حاوی نانوذرات فتوکاتالیست است، فتوکاتالیست به معنای کاتالیستی است که با تابش نور به سطح آن موجب افزایش فعالیت کاتالیستی می‌گردد. نانوذرات فتوکاتالیستی موجب تولید رادیکال‌های آزاد هیدروکسیل و اکسیژن آزاد در سطح کاشی می‌شوند. این قابلیت موجب تجزیه آلودگی‌های آلی، بوهای نامطلوب و خاصیت آنتی باکتریال می‌گردند. اصطلاحا به این نوع کاشی‌ها، خودتمیزشونده (Selfcleaning) یا (Easycleaning) می‌گویند.
خاصیت خودتمیز شوندگی با سه پدیده فیزیکی فوق آبدوستی، فتوکاتالیستی و آبگریزی به دست می آید که این ویژگی فوق آبدوستی باعث می شود آلودگی های روی سطح با اضافه شدن یک لایه نازک آب به سادگی از روی سطح بلند شود و سطح تمیز شود. خاصیت فتوکاتالیستی باعث می شود در اثر تابش نور به سطح، آلاینده های آلی سطح با اکسیژن هوا تجزیه شده و از آن بلند شود همچنین خاصیت آبگریزی از پهن شدگی قطره آب روی سطح جلوگیری می کند و این پدیده باعث می شود با غلطش قطره آب روی سطح آلاینده های سطح را با خود ببرد.
با توجه به اینکه این کاشی ها دارای خاصیت میکروب زدایی نیز هستند، می توانند برای تمیز ماندن سطح، جلوگیری از لک پذیری و نیز جلوگیری از رشد قارچ و باکتری در اماکن عمومی، استخرها و سرویس های بهداشتی استفاده شوند.


دی اکسید تیتانیم موجود در این کاشی‌ها به عنوان ترکیب فوتوکاتالیست هنگام اکسیدشدن با اکسید نیتروژن خارج‌شده از خودروها واکنش داده و آن را از اتمسفر زمین پاک ‌می کند. رسوب بی‌خطر حاصله از این واکنش شیمیایی با آب باران شسته می‌شود.
دی اکسید تیتانیوم، به خصوص در فرم آناتاز، یک فتوکاتالیست تحت نور ماوراء بنفش (UV) است. گزارش شده است که دی اکسید تیتانیوم، زمانی که با یون‌های نیتروژن یا با اکسید فلزی مانند تری اکسید تنگستن تقویت می‌شود، هم در حضور نور مرئی و هم تحت نور فرابنفش به عنوان یک فتوکاتالیست عمل می کند. پتانسیل اکسایشی (اکسایش-کاهش) قویِ حفره الکترونیِ مثبت، آب را برای ایجاد رادیکال هیدروکسیل اکسیده می‌کند. همچنین می‌تواند اکسیژن و مواد آلی را به طور مستقیم اکسیده کند. از این رو، دی اکسید تیتانیوم را می‌توان به رنگ، سیمان، پنجره‌ها، کاشی، یا سایر محصولات برای استریل کردن، بو و خواص ضد رسوب آن اضافه کرد.
این فناوری همچنین از نور فرابنفش که به طور طبیعی در محیط وجود دارد در راستای کمک به از بین بردن موادی مانند قارچ‌های انگلی، گیاهان و خزه‌ها استفاده می‌کند. از دیگر ویژگی‌های این کاشی می‌توان به حجم بالا، مقاومت در برابر دما، تابندگی، بازتاب‌پذیری و ایجاد فضای عایق مابین کاشی و کف اشاره کرد. همچنین این کاشی‌ها در پایان عمر مفید خود قابلیت بازیافت برای استفاده در سازه‌های جدید و یا جاده‌ها را دارند.
دانشجویان و پژوهشگران دانشگاه یزد نیز در ابداعی جدید موفق به ساخت کاشی های خودتمیزشونده در این دانشگاه شده اند.