Reaktor zbudowany z tlenku tytanu

Tlenek tytanu powszechnie używany jako składnik farb, kremów przeciwsłonecznych, pasty do zębów, w postaci nanocząstek posiada właściwości katalityczne i pod wpływem promieni UV może niszczyć toksyny i inicjować wiele reakcji chemicznych. Ostatnio naukowcom z pomocą technologii polimerów udało się stworzyć reaktor zbudowany z tlenku tytanu.

Dr. Katja Henzler wraz z zespołem chemików z Centrum Helmholtza w Berlinie opracowała sposób produkcji w temperaturze pokojowej nanocząstek umieszczonych w polimerowej sieci. Analizy wykonane na berlińskim synchrotronie BESSSY II wykazały krystaliczną strukturę nanocząstek. Jest to znaczący krok w kierunku zbudowania polimerowych nanoreaktorów, ponieważ dotychczasowe metody wymagały dokładnego ogrzewania nanocząstek, aby je skrystalizować.

Polimerowy reaktor składa się z polistyrenowego rdzenia otoczonego siecią złożoną z łańcuchów polimeru PNIPAM (poli(N-izopropyloakrylamid). Związek tytanowy jest dodawany do alkoholowego roztworu koloidu polimeru, następnie zostaje zainicjowane powstawanie małych cząstek tlenku tytanu w sieci PNIPAM. Badania wykonane na BESSY II wykazały, że można kontrolować szybkość i zarazem jakość powstających nanokryształów. Za pomocą mikroskopii rentgenowskiej i spektroskopii (NEXAFS-TXM, U41-SGM) sprzężonych z BESSY II wykazano, że nanocząstki mają krystaliczną strukturę i są równomiernie rozproszone w matrycy polimerowego nanoreaktora. Nanokryształy mają strukturę anatazu, która jest kluczowa dla właściwości katalitycznych.

(pj)