ترجع معرفة العالم بمادة ثاني أكسيد التيتانيوم TiO₂ إلى عهد بعيد، حيث كانت وما زالت مساحيقه الناعمة تستخدم في صناعة مواد الأصباغ والطلاء. وترجع أسباب استخدام هذه المادة خلال تلك الفترة الزمنية الطويلة لرخصها وثباتها الكيميائي، علاوة على أنها مادة صديقة للإنسان والبيئة. وعلى الرغم من هذا الثبات الكيميائي العالي لمادة TiO₂، فإنه عند تعرضها لمصدر من مصادر الضوء، مثل الأشعة فوق البنفسجية، يزداد نشاطه الكيميائي بشكل كبير وملاحظ. وقد عُرفت تلك الخاصية الكيميائية منذ نحو 80 سنة، حين لوحظ تَقَشر Flaking في الحوائط المطلية بدهان TiO₂، وذلك عند تعرضها لأشعة الشمس ⁽¹⁾، التي تُسبب أيضا تغيرا في ألوان الأقمشة التي تدخل بصبغتها مادة TiO₂.

ومنذ مطلع القرن الماضي، كثّف العلماء والباحثون من مختلف المدارس العلمية في العالم دراستهم بشأن هذه الظاهرة التي تُعرف باسم النشاط الضوئي Photoactivity، حيث أظهرت نتائج تلك الدراسات المستفيضة التي خضعت لها حبيبات TiO₂، بأنها مادة لها قدرة عالية على الامتصاص والتشبع بأشعة الشمس فوق البنفسجية، وهذا يؤدي إلى تولد ذرات من الأكسجين على سطح تلك الحبيبات. وقد عزا العلماء سبب «النصاعة الظاهرية» التي تبديها الصبغات والدهانات المؤلفة من تلك الحبيبات إلى خاصية فريدة تتمتع بها هذه المادة تُعرف باسم «القصارة أو الابيضاض الضوئي Photobleaching». وهذه الخاصية ليست محصورة فقط في حبيبات TiO₂ النانوية، لكنها موجودة في أكاسيد نانوية أخرى، وإن اختلف مقدارها وشدتها مثل أكسيد الزنك ZnO.

_______________________________________
هوامش

(1) E. Keidel, Farben–Zeitung, Vol. 34 (1929) pp. 1242–1253.

مواضيع ذات صلة

The Relation of Physics to Chemistry

Chemical reactions

حساسات النانو الكيميائية في الكشف عن الألغام والمتفجرات

حبيبات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية لتنقية الهواء الملوث

تنقية الهواء بواسطة تكنولوجيا النانو

تكنولوجيا النانو لتحلية مياه البحار والمحيطات

مرشحات المياه المعتمدة على تكنولوجيا النانو

حبيبات الذهب النانوية المغلفة بقشور البلاديوم لتنقية المياه

 حبيبات الحديد صفري التكافؤ النانوية لتنقية المياه الجوفية

الصور المختلفة للكاربون: الفولورين

الصور المختلفة للكاربون: الماس

الصور المختلفة للكاربون: الغرافيت