1. Crystallography sy Polymorphism of Titanium Dioxide
1.1 Anatase, Rutile, ary Brookite: Fahasamihafana ara-drafitra sy nomerika
( Titanium Dioxide)
gazy titanium (TiO ₂) dia oksizenina vy voajanahary izay misy ao 3 karazana kristaly voalohany: rutile, anatase, ary brookite, samy mampiseho firindrana atomika miavaka sy fananana nomerika na dia eo aza ny fifampizarana ny raikipohy simika mitovy.
Rutile, iray amin'ireo dingana thermodynamically stable indrindra, dia misy rafitra kristaly tetragonal izay misy atôma titane miasa amin'ny octahedrally amin'ny atoma oksizenina ao anaty matevina., setup rojo tsipika manaraka ny c-axis, mitarika ho amin'ny fanondroana refractive avo sy ny fahamarinan-toerana simika tena tsara.
Anatase, fanampiny tetragonal fa misy rafitra misokatra fanampiny, manana zoro- ary mizara sisiny TiO ₆ octahedra, miteraka hery lehibe kokoa amin'ny velaran-tany sy asa photocatalytika ambony kokoa noho ny fanatsarana ny hetsika mpamatsy vola sy ny fihenan'ny taham-pivondronana elektrônika-hole.
Brookite, ny kely indrindra mahazatra sy sarotra indrindra synthesize dingana, mampiasa rafitra orthorhombic miaraka amin'ny fitongilanana octahedral be pitsiny, ary raha mbola tsy nodinihina, Izy io dia mampiseho trano mpanelanelana eo anelanelan'ny anatase sy rutile miaraka amin'ny fahalianana mipoitra amin'ny rafitra crossbreed.
Tsy mitovy ny tanjaky ny elanelana misy eo amin'ireo dingana ireo: rutile dia manana banga manodidina 3.0 eV, anatase manodidina 3.2 eV, ary brookite momba 3.3 eV, misy fiantraikany amin'ny endri-javatra mitroka hazavana sy ny fahafaha-miaina ho an'ny fampiharana photochemical manokana.
Ny fiarovana ny dingana dia miankina amin'ny mari-pana; Matetika ny anatase dia miova tsy azo ovaina ho rutile mihoatra ny 600– 800 ° C, fiovana izay tsy maintsy tantanana amin'ny fanodinana hafanana avo mba hihazonana trano azo ampiharina.
1.2 Chemistry lesoka sy teknika doping
Ny fampifanarahana azo ampiharina amin'ny TiO ₂ dia tsy avy amin'ny crystallography voajanahary ihany fa avy amin'ny fahafahany mifanaraka amin'ny olana sy ny dopants izay manova ny rafitra nomerika..
Ny asa oksizenina sy ny interstitial titane dia miasa toy ny mpandray anjara n-karazana, mampitombo ny conductivity elektrika ary mamorona fanjakana mid-gap izay mety hisy fiantraikany amin'ny absorption optika sy ny asa catalytic.
Nitantana doping miaraka amin'ny cation vy (oh., Fe ROA ⁺, Cr ³ ⁺, V FOUR ⁺) na anion tsy metaly (oh., N, S, C) mampihena ny banga amin'ny alàlan'ny fampidirana ny haavon'ny loto, mahatonga ny fampahavitrihana ny hazavana hita maso– fanavaozana lehibe ho an'ny fampiharana mandeha amin'ny masoandro.
Ohatra, Ny doping azota dia manolo ny tranokala oksizenina makarakara, mamokatra fanjakana eo an-toerana eo ambonin'ny tarika valence izay mamela ny fientanam-po amin'ny foton'ny onjam-peo eo ho eo 550 nm, manitatra be ny ampahany azo ampiasaina amin'ny hazavan'ny masoandro.
Ilaina ireo fanitsiana ireo mba handresena ny fameperana lehibe ataon'ny TiO roa: Ny banga midadasika dia mametra ny fampandehanana sary amin'ny faritra ultraviolet, izay tsy misy afa-tsy 4 eo ho eo– 5% ny tara-masoandro.
( Titanium Dioxide)
2. Teknika synthesis sy fanaraha-maso morphologique
2.1 Teknika Fanamboarana nentim-paharazana sy mandroso
Ny gazy titanium dia azo amboarina amin'ny fomba isan-karazany, samy mampiasa ambaratonga samihafa mifehy ny fahadiovan'ny sehatra, haben'ny sombiny, ary morphologie.
Ny sulfate sy ny klôro (chlorination) Ny dingana dia lalana indostrialy midadasika ampiasaina indrindra amin'ny famokarana pigment, mitarika ny fandevonan-kanina ny ilmenite na titane slag ankatoavin'ny hydrolysis na oxidation mba hamokatra TiO roa vovoka lehibe.
Ho an'ny fampiharana mahasoa, fomba simika mando toy ny fikarakarana sol-gel, synthesis hydrothermal, ary ny fianarana solvothermal dia tiana noho ny fahaizany mamokatra vokatra nanostructured amin'ny faritra avo sy ny kristaly mirindra..
Sol-gel synthesis, manomboka amin'ny titane alkoxides toy ny titane isopropoxide, mamela ny fanaraha-maso marina stoichiometric sy ny fananganana sarimihetsika manify, monoliths, na nanoparticles misy hydrolysis sy polycondensation fanehoan-kevitra.
Ny teknika hydrothermal dia mamela ny fitomboan'ny nanostructure miavaka– toy ny nanotubes, nanorods, ary nanome baiko microspheres– amin'ny fitantanana ny maripana, adin-tsaina, ary pH amin'ny firafitry ny rano, matetika mampiasa mineralizers toy ny NaOH mba hanao dokam-barotra fitomboana anisotropic.
2.2 Nanostructuring sy Heterojunction Design
Ny fahombiazan'ny TiO ₂ amin'ny photocatalysis sy ny fiovan'ny angovo dia mifototra amin'ny morphologie.
Nanostructures amin'ny lafiny iray, toy ny nanotubes novolavolain'ny anodization ny metaly titane, manome lalana fitaterana elektrônika mahitsy sy ny ampahany lehibe amin'ny haavony, fanatsarana ny fahombiazan'ny fanasarahana fiampangana.
Nanosheets roa dimensions, indrindra fa ireo manana angovo avo lenta 001 singa ao amin'ny anatase, mampiseho fanehoan-kevitra ambony noho ny hatevin'ny atôma titane tsy voarindra izay miasa toy ny toerana mavitrika ho an'ny valin'ny redox..
Mba hanatsarana tsara ny fampisehoana, Ny TiO roa dia matetika tafiditra ao anatin'ny rafitra heterojunction miaraka amin'ny semiconductor hafa (oh., g-C enina N ₄, CD, WO ENINA) na fanampiana conductive toy ny graphene sy carbon nanotubes.
Ireo composites ireo dia manamora ny fizarazaran'ny elektrôna sy ny lavaka, mampihena ny fatiantoka recombination, ary manitatra ny fisondrotry ny hazavana avy hatrany ao anatin'ny laharan-tseza hita maso amin'ny alalan'ny valim-panentanana na fametrahana tarika.
3. Toerana mahasoa sy fahatsapan-tena amin'ny tarehy
3.1 Rafitra Photocatalytic sy Fampiharana momba ny tontolo iainana
Iray amin'ireo tranobe malaza indrindra amin'ny TiO ₂ ny asan'ny photocatalytika eo ambanin'ny taratra UV, izay mamela ny fandringanana ny poizina voajanahary, inactivation bakteria, ary sivana rivotra sy rano.
Miaraka amin'ny foton absorption, Ny electron dia mientanentana avy amin'ny tarika valence mankany amin'ny tarika conduction, mamela lavaka izay solontena oxidizing mahomby.
Ireo mpanome tolotra fandoavam-bola ireo dia mamaly amin'ny rano sy oksizenina mipetaka amin'ny tany mba hamoronana karazana oksizenina mandray andraikitra (Rosa) toy ny radika hydroxyl (- NY), anion superoxide (- O ROA ⁻), ary peroxyde hydrogène (H ROA O ROA), izay tsy mifantina oxidize ny loto voajanahary ho tonga CO ₂, H ₂ O, ary asidra mineraly.
Ity mekanika ity dia ampiasaina amin'ny fanadiovan-tena, izay misy TiO TWO voarakotra vera na taila seramika manimba ny loto organika sy ny biofilms eo ambanin'ny tara-masoandro, ary amin'ny rafitra fitsaboana rano maloto mikendry ny loko, MAHADOMELINA, ary ny endocrine disruptors.
koa, Photocatalysts mifototra amin'ny TiO TWO dia noforonina ho fanadiovana rivotra, manala ireo kapoka organika mivadibadika (VOCs) ary oksida azota (NOₓ) avy amin'ny tontolo anatiny sy tanàna.
3.2 Optical Scattering sy Pigment Performance
Ankoatra ny trano fonenana na trano ara-barotra, TiO ₂ no pigment fotsy fampiasa matetika indrindra eto an-tany noho ny fanondrony refractive miavaka. (~ 2.7 ho an'ny rutile), izay mahatonga ny opacity ambony sy ny fahazavana amin'ny loko, mamarana, plastika, TARATASY, ary kosmetika.
Ny pigment dia miasa amin'ny fanaparitahana mazava tsara; rehefa ampitomboina amin'ny antsasaky ny halavan'ny onjam-pahazavana ny haben'ny singa (~ 200– 300 nm), Ny fanaparitahana mie no ampiasaina tsara indrindra, miteraka hery manafina miavaka.
Fitsaboana ny faritra ambonin'ny tany amin'ny silika, alumina, na saron-tava voajanahary no ampiharina mba hanatsarana ny diffusion, mampihena ny asa photocatalytic (mba hisorohana ny fahasimban'ny matrix mpampiantrano), ary manatsara ny fahamendrehana amin'ny fampiharana ivelany.
Amin'ny masoandro, Nano-sized TiO ₂ manome fiarovana UV amin'ny spektrum malalaka amin'ny alàlan'ny fanaparitahana sy ny fandraisana ny taratra UVA sy UVB manimba nefa mijanona ho mazava amin'ny karazany hita maso., mampiasa sakana ara-batana tsy misy fandrahonana mifandray amin'ny sivana UV voajanahary sasany.
4. Fampiharana mipoitra amin'ny fitaovana herim-batana sy marani-tsaina
4.1 Miasa amin'ny fiovan'ny herin'ny masoandro sy ny fitahirizana
Ny gazy titanium dia manana anjara toerana lehibe amin'ny teknolojia loharano azo havaozina, indrindra indrindra amin'ny cellule solaire misy loko (DSSCs) ary bateria solar perovskite (PSCs).
Ao amin'ny DSSCs, sarimihetsika mesoporous amin'ny nanocrystalline anatase dia toy ny sosona fitaterana elektronika, manaiky elektronika photoexcited avy amin'ny fandokoana sensitizer ary mitondra azy ireo ho any amin'ny faritra ivelany, fa ny banga midadasika kosa dia miantoka ny fidiran'ny parasitika kely indrindra.
Ao amin'ny PSC, Ny TiO roa dia toy ny fifandraisana elektronika mifantina, mampiroborobo ny fitrandrahana ny sarany ary manatsara ny fahamarinan'ny fitaovana, na dia mitohy aza ny fianarana hanoloana izany amin'ny safidy tsy dia misy fotony mba hanamafisana ny faharetana.
Ny TiO roa dia azo jerena amin'ny photoelectrochemical (Peć) rafitra fizarazarana rano, izay miasa toy ny photoanode mba oxidize ny rano ho oksizenina, prôtôna, ary elektronika eo ambanin'ny hazavana UV, manampy amin'ny famokarana hydrogène maitso.
4.2 Assimilation amin'ny Smart Coatings and Biomedical Instruments
Ny fampiharana marani-tsaina dia ahitana varavarankelin'ny trano mahay manadio tena sy manohitra ny zavona, izay misy ny finition TiO ₂ mihetsika amin'ny hazavana sy ny hamandoana mba hitazonana ny mangarahara sy ny fahadiovana.
Ao amin'ny biomedicine, Ny TiO ₂ dia fanadihadiana momba ny biosensing, fandefasana fanafody, ary implants antimicrobial vokatry ny biocompatibility azy, ARO, ary ny fanehoan-kevitra vokatry ny sary.
Ohatra, Ny nanotubes TiO ₂ miitatra amin'ny implants titane dia afaka manao dokam-barotra momba ny osteointegration ary manolotra hetsika antibacterial eo an-toerana eo ambanin'ny hazavana mivantana..
Amin'ny famerenana, Ny gazy titane dia mampiseho ny fifandonan'ny vokatra ilaina fikarohana siantifika miaraka amin'ny fampandrosoana ara-teknika.
Ny fitambarany manokana amin'ny optika, Hafanàm-po, Ny trano fonenana simika sy faritra ambonin'ny tany dia ahafahan'ny fampiharana tsy mitovy amin'ny vokatra isan'andro ho an'ny mpanjifa mankany amin'ny rafitra ekolojika sy angovo manara-penitra.
Toy ny fandrosoana fikarohana amin'ny nanostructuring, nanatrika ny, ary famolavolana composite, Ny TiO ₂ dia mitohy mivoatra ho toy ny vokatra vato fototra amin'ny teknolojia maoderina maharitra sy marani-tsaina.
5. Mpivarotra
RBOSCHCO dia mpamatsy akora simika manerantany azo itokisana & mpanamboatra manana mihoatra 12 traikefa an-taonany amin'ny fanomezana simika sy Nanomaterials avo lenta. Manondrana any amin'ny firenena maro ny orinasa, toy ny USA, Kanada, Eoropa, Emira Arabo Mitambatra, Afrika Atsimo, Tanzania, Kenya, EJIPTA, Nizeria, CAMEROUN, Oganda, vorontsiloza, Meksika, AZERBAÏDJAN, BELZIKA, SIPRA, Repoblika Tcheky, BREZILA, Shily, ARZANTINA, Dubai, Japana, Korea, i Vietnam, TAILANDY, Malezia, Indonezia, AOSTRALIA,Alemaina, Frantsa, ITALIA, Portugal etc. Amin'ny maha-mpitarika ny nanotechnology mpanamboatra fampandrosoana, RBOSCCO no manjaka amin'ny tsena. Ny ekipanay miasa matihanina dia manome vahaolana tonga lafatra hanampiana amin'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny indostria isan-karazany, mamorona sanda, ary mora miatrika fanamby isan-karazany. Raha mitady ianao gazy titane dia azo antoka, alefaso mailaka azafady: [email protected]
Tags: gazy titane,gazy titane titane, TiO2
Ny lahatsoratra sy sary rehetra dia avy amin'ny Internet. Raha misy olana momba ny zon'ny mpamorona, azafady mba mifandraisa aminay amin'ny fotoana hamafa.
Manontany anay