گزارش جدید استت نانو در خصوص محصولات دی اکسید تیتانیوم موجود در بازار

تا اول سپتامبر ۲۰۱۴، حدود ۱۸۰ محصول نانوساختار دی‌اکسید تیتانیوم توسط ۳۲ شرکت تولیدی در بازارهای جهانی عرضه شده‌اند. دو کشور چین و آمریکا، در تولید تجاری نانوساختارهای دی‌اکسید تیتانیوم پیشتاز هستند.

دی‌اکسید تیتانیوم یا تیتانیا (TiO₂) یک نیمه‌رسانای نوع n با شکاف انرژی (Band Gap) عریض است که نسبت به نور مرئی عبورپذیر است. ویژگی‌های دیگری چون خواص فتوکاتالیستی، ضد آب بودن، خود تمیزشوندگی، زیست سازگاری، ضد باکتری بودن و مقاومت در برابر اشعه فرابنفش خورشید باعث شده‌اند تا نانوساختارهای تیتانیا از ابتدای شکل‌گیری فناوری نانو مورد توجه ویژه قرار بگیرند. علاوه بر خواص اشاره شده، روش تولید آسان و ارزان قیمت سبب شده است تا شرکت‌های فعال در حوزه تولید نانومواد، علاقه وافری برای تولید ساختارهای کریستالی و مورفولوژی‌های گوناگون نانوتیتانیا از خود نشان دهند.

بر اساس آمار سایت استت‌نانو، تا اول سپتامبر ۲۰۱۴، حدود ۱۸۰ محصول نانوساختار دی‌اکسید تیتانیوم توسط ۳۲ شرکت تولیدی در بازارهای جهانی عرضه شده‌اند. چین و آمریکا در صدر کشورهای تولیدکننده بوده و به ترتیب ۵۳ و ۲۵ درصد از کل نانومواد TiO₂ موجود در بازار را تأمین می‌کنند. از دیگر کشورهای فعال در این حوزه می‌توان به کانادا، فرانسه، آلمان، هند، استرالیا، مکزیک، اسپانیا و ژاپن اشاره کرد.

در جدول ۱ تعداد محصولات عرضه شده توسط فعال‌ترین شرکت‌های تولید کننده TiO₂ آورده شده است که در صدر آنها شرکت US Research Nanomaterials با ۲۰ محصول متمایز قرار دارد.

از جمله نانومحصولات دی‌اکسید تیتانیوم موجود در بازار می‌توان به پودر نانوذرات آناتاز، نانوذرات روتایل، نانوذرات بروکیت و … اشاره کرد که در جدول ۲ سهم هر یک از محصولات تولید شده آورده شده است. این محصولات بسته به خواص منحصر به فرد خود، در صنایع مختلفی چون انرژی، ساختمان، بسته‌بندی، آرایشی و بهداشتی کاربرد دارند.

جدول ۲- سهم انواع نانومحصولات دی‌اکسید تیتانیوم تولید شده از بازار جهانی و زمینه کاربردی آنها

بیشترین سهم بازار را نانوذرات تیتانیا تشکیل می‌دهند. این نانوذرات در قطرهای مختلف بین ۵ تا ۲۵۰ نانومتر و خلوص ۷۵ تا ۹۹/۹۷ درصد سنتز می‌شوند. نانوذرات روتایل و آناتاز عمدتاً بعنوان مواد اولیه در رنگ‌های ترافیکی، کرم‌های ضد آفتاب، سلول‌های خورشیدی، پوشش‌های خود تمیز شونده و ضد آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این‌رو، این نانومواد به ترتیب با ۳۳/۹ و ۳۱/۵ درصد، بیشترین تولید را در بین نانوساختارهای تیتانیا دارند. بطور میانگین، نانوذرات با قطر ۲۰ نانومتر و خلوص ۹۹/۵ درصد، بیشترین طرفدار را در بین تولیدکنندگان و خریداران دارند. به عنوان مثال، P25 نام تجاری یکی از پرکاربردترین و پرفروش‌ترین انواع نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم، محصولی از شرکت Evonik Industries است که مخلوطی از ساختارهای کریستالی آناتاز و روتایل با قطر میانگین ۲۱ نانومتر و خلوص ۹۹/۵ درصد است.

از بین نانوساختارهای دی‌اکسید تیتانیوم، نانوصفحات و نانوتوپ‌های متخلخل هنوز به مرحله تولید تجاری نرسیده‌اند، هرچند که به صورت آزمایشگاهی در حال تولید و پژوهش هستند. علت اینکه شرکت‌‌های تولیدی راغب به تولید این محصولات نیستند آن است که فناوری ساخت این محصولات پیچیده‌تر از سایر مورفولوژی‌ها و ساختارهای کریستالی تیتانیا بوده و همچنین کاربرد آنها محدودتر است.

نانومواد واحد‌های سازنده فناوری ‌نانو بوده و بسیاری از اعجاز این فناوری‌ وابسته به نوع و کیفیت نانومواد استفاده شده در آنها است. از این‌رو، شرکت‌هایی چونSigma-Aldrich ، US Research Nanomaterials، NanoAmor، Xuancheng Jingrui New Material و Evonik Industries نه تنها در حوزه تولید نانومواد دی‌اکسید تیتانیوم فعالند بلکه در زمینه تحقیق، انتشار مقالات علمی، مطالعه روند تغییرات و ارائه پتنت‌های معتبر مربوط به روش‌های نوین و کارآمد سنتز این محصولات نیز پیشتاز هستند.