معرفی طرح
امروزه، نانوذرات به دلیل خواص ویژه و همچنین کاربردهای تکنولوژیکی فراوانی که دارند، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرد ه اند. در این میان، نانوذرات دی اکسید تیتانیم (TiO2) به دلیل خواص نوری، الکتریکی و کاتالیستی بسیار عالی، دارای کاربردهای بسیار مهمی در صنایع مختلف دارد. از جمله این کاربردها به استفاده در رنگدانه های صنعتی، به عنوان فوتوکاتالیست در پاک سازی محیط زیست، درکرم های ضد آفتاب برای محافظت از پوست، در کاربردهای فتو ولتائیک برای سلول های خورشیدی، در اجزای دستگاه های الکترونیکی و بسیاری موارد دیگر اشاره نمود. خواص نانوذرات دی اکسید تیتانیم وابستگی شدیدی به اندازه ذرات یا ترکیبات دوپ شده، عناصرانجام شده بر روی آن ها دارد این ماده در تصفیه آب، تصفیه و فیلتراسیون گازها به ویژه هوا، گندزدایی، رنگزدایی، بوزدایی، ساخت سرامیک های ویژه، از بین بردن سلول های سرطانی، ساخت فتوکاتالیست ها، تولید رنگ، کاغذ سازی، تولید لوازم بهداشتی و آرایشی، تهیه پوشش های محافظ در مقابل اشعه ماوراء بنفش، پوشش دادن سایر مواد و خلاصه هر کجا که نیاز به پوشانندگی و درخشندگی باشد، مورد استفاده قرار می گیرد.
یکی از اکسید های معدنی که در سال های اخیر بیش از پیش در دنیای نانو به ویژه در پوشش دهی منسوجات و تولید کرم های ضد آفتاب و… قرار گرفته، دی اکسید تیتانیم است. دی اکسید تیتانیم در صنعت رنگ سازی کاربرد فراوان دارد و از آن در ساخت رنگ سفید استفاده می کنند ولی نانو ذرات آن به دلیل داشتن خواص فوق العاده و منحصربه فرد موارداستفاده فراوانی در صنایع آرایشی و پوشش های محافظ در مقابل اشعه ماورا و… دارند. که اکثراً به دلیل اثر فوتوکاتالیستی آن است.  دی اکسید تیتانیوم سه شکل بلوری شامل آناتاز، روتیل و بروکیت می باشد.

نانوفتوکاتالیست
فتوکاتالیست ماده ای است که در اثر تابش نور بتواند منجر به بروز یک واکنش شیمیایی شود، در حالی که خود ماده، دست خوش هیچ تغییری نشود. فتوکاتالیست ها مستقیماً در واکنش های اکسایش و کاهش دخالت ندارند و فقط شرایط مورد نیاز برای انجام واکنش ها را فراهم می کنند.
دی اکسید تیتانیم با گستره اندازه بین خوشه ها تا کلوئیدها، پودرها و تک بلورهای بزرگ؛ نزدیک به یک فتوکاتالیست ایده آل است و تقریباً تمامی این خصوصیات آن را دارد که به دلیل قابلیت جذب اشعه فرابنفش به وسیله این ماده است. فوتون های فرابنفش پر انرژی ترین ذرات هستند و در بیشتر موارد می توانند به سادگی باعث تخریب اجسام گردند که این پدیده معمولاً از طریق شکست پیوندهای شیمیایی در آن ها صورت می گیرد که به آن تجزیه فوتوشیمیایی می گویند، برخی از نانو مواد مانند دی اکسید تیتانیم، قادر هستند با جذب اشعه فرابنفش و به واسطه، خاصیت فوتوکاتالیستی خود پوششی ضد باکتری را ایجاد کنند به علاوه مانع از عبور اشعه از ماده گردد. تنها استثناء آن این است که نور مرئی را جذب نمی کند. نانو ذرات دی اکسید تیتانیم، بر سطح زیرلایه ای مناسبی از جمله شیشه و یا ترکیبات سیلیسی، پوشش داده می شوند و در حوضچه های تحت تابش نور ماوراء بنفش، قرار می گیرند.