بخش U4

تیتانیوم دی اکسید¹، TiO₂، به علت قابلیتش در پراکندن نور مرئی و ایجاد رنگ شیری برای محصولاتی که در آن ها استفاده می شود، در حدود ۹۰ سال به طور گسترده به عنوان پایه اصلی رنگدانه سفید در رنگ ها، پلاستیک ها، جوهرهای چاپ و بسیاری از محصولات دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اینکه اندازه کوچک تر تیتانیوم دی اکسید نانو مقیاس خواص رنگدانه ای ایجاد نمی کند، اما می تواند محصول شفافی را تولید کند که در کاربردهای متفاوتی از جمله ضد آفتاب ها یا کاتالیست ها استفاده شود، زیرا اندازه کوچک ذره می تواند فعالیت را افزایش دهد، به همین دلیل کاربرد این مواد اخیرا گسترش یافته است. بنابراین، تعریف بهتری از مشخصه های مواد نانو مقیاس که این خواص جایگزین را فراهم می کند ضروری است. این استاندارد، روش هایی را برای ارزیابی درصد جرمی تیتانیوم دی اکسید آناتاز² و روتایل³ و هم چنین روش هایی را جهت اندازه گیری چهار مؤلفه کلیدی: ساختار بلوری، میانگین اندازه بلورک، میانگین اندازه ذره اولیه⁴ و مساحت سطح ویژه که معمولا برای بیان مشخصه های مواد نانو مقیاس استفاده می شوند، فراهم می کند.

اغلب تیتانیوم دی اکسید نانو مقیاس تولیدی با فرایند سولفات⁵، فرایند کلراید⁶ یا فرایند سل–ژل⁷ سنتز شده اند و ساختار بلوری محصولات تقریبا به طور کامل به صورت آناتاز و روتایل است. بنابراین اشکال بروکیت⁸ و بی شکل⁹ در این استاندارد لحاظ نشده است. روش پراش پرتو ایکس¹⁰ (XRD) برای اندازه گیری ساختار بلوری و نسبت آناتاز به روتایل استفاده می شود.

معمولا، برخی از محصولات تیتانیوم دی اکسید نانو مقیاس جهت کاربردهای خاص با آلومینا یا سیلیکا پوشش داده می شوند. از طرف دیگر، برخی از محصولات تیتانیوم دی اکسید نانو مقیاس ممکن است شامل یک فلز دوپ شده¹¹ در شبکه بلوری خود باشند که جهت مصارف ویژه دیگری استفاده می شود. این پوشش ها و دوپ ها دائمی هستند. توصیه می شود خریدار، فروشنده و مراجع قانونی ذیصلاح از وجود هر گونه پوششی اطلاع داشته باشند. روش XRD و میکروسکوپ الکترونی عبوری¹² (TEM) به ترتیب جهت اندازه گیری اندازه بلور و شکل/ اندازه ذره اولیه به کار می روند. روش برونر، امت، تلر¹³ (BET) به طور گسترده ای جهت ارزیابی مساحت سطح ویژه استفاده می شود. به صورت تئوری، XRD فقط اندازه هسته تیتانیوم دی اکسید نانو مقیاس پوشش

1- Titanium dioxide

2 - Anatase

3 - Rutile

4 – Primary particle size

5- Sulfat

6 - Chloride

7- Sol-gel

8 - Brookite

9 - Amorphous

10 - X-ray diffraction

11 – Metal dopant

12 - Transmission electron microscopy

13 - Brunauer , Emmet and Teller

داده شده را اندازه گیری می کند ولی پوشش سطحی را اندازه گیری نمی کند. میکروسکوپ الکترونی عبوری جهت اندازه گیری اندازه ذره اولیه فیزیکی که شامل پوشش های سطحی است، استفاده می شود.

فناوری نانو عرصه ای به سرعت در حال رشد و توسعه است. توصیه می شود کاربران این استاندارد از قوانین زیست محیطی و آخرین پیشرفت ها در زمینه ایمنی و سلامت زیست محیطی مرتبط با فناوری نانو اطلاع داشته باشند. این مراجع می تواند مورد توجه قرار گیرد (به پیوست الف مراجعه شود). مسئولیت کاربران این استاندارد شامل موارد ذیل است: فروشنده متعهد است اطلاعات ایمنی و سلامت زیست محیطی را مطابق با آنچه در قانون مورد نیاز است، برای خریدار فراهم کند. اگر فروشنده یا خریدار تمایل داشته باشند خطرات زیست محیطی، ایمنی و سلامتی مواد را ارزیابی کنند، می توانند برای راهنمایی های بیشتر به استاندارد ISO/TR 12885: 2008[8] رجوع کنند.