1. Crystallography and Polymorphism of Titanium Dioxide
1.1 Anatase, Rutile, me Brookite: Nga Wehenga Hanganga me te Mamati
( Titanium Dioxide)
Titanium hauhā (TiO ₂) he waikura maitai e noho ana i roto 3 momo tioata tuatahi: rutile, anatase, me te brookite, ia whakaatu i nga whakaritenga ngota motuhake me nga ahuatanga matihiko ahakoa te tiritiri i te rite tonu o te tauira matū.
Rutile, Ko tetahi o nga waahanga e tino pumau ana te thermodynamically, kei roto he hanganga karaihe tetragonal e mahi tahi ai nga ngota titanium e nga ngota hāora i roto i te matotoru., tatūnga mekameka raina i te tuaka-c, e arai ana ki te taupae whakaata teitei me te tino pai o te matū.
Anatase, he tetragonal engari he hanganga tuwhera ano, he kokonga- me te tiri-taha TiO ₆ octahedra, ka nui ake te mana o te mata me te nui ake o te mahi photocatalytic na te pai ake o te nekehanga o nga kaiwhakarato utu me te hekenga o te reiti whakahiato-poka irahiko..
Brookite, te iti rawa te angamaheni me te tino uaua ki te whakahiato i te atamira, ka tango i tetahi anga orthorhombic me te hianga octahedral uaua, me te iti o te tirotiro, e whakaatu ana i nga kaainga takawaenga i waenga i te anatase me te rutile me te aro nui ki nga punaha whakawhiti.
He rereke nga mana o enei waahanga: rutile he bandgap a tawhio noa 3.0 eV, anatase a tawhio noa 3.2 eV, me te brookite e pā ana ki 3.3 eV, te awe i o raatau ahuatanga whakauru marama me te oranga mo nga tono whakaahua matū.
Ko te haumarutanga o te waahanga ka whakawhirinaki ki te pāmahana; Ka huri te anatase ki te rutile neke atu i te 600– 800 ° C, he huringa e tika ana kia whakahaerea i roto i te tukatuka wera-nui hei pupuri i nga kaainga whaihua.
1.2 Matū koha me nga Hangarau Doping
Ko te urutau tika o te TiO ₂ ka puta ehara i te mea noa mai i tana whakaataata o roto, engari na tona kaha ki te uru ki nga raru take me nga dopants e whakarereke ana i tana anga matihiko..
Ko nga mahi hāora me te titanium interstitials ka mahi hei kaituku momo n, te whakanui i te kawe hiko me te hanga i nga ahuatanga waenga-aputa e pa ana ki te whakaurunga whatu me te mahi catalytic.
Whakahaerehia te doping me nga cation maitai (e.g., Fe RUA ⁺, Cr ³ ⁺, V WHA ⁺) anion-kore ranei (e.g., N, S, C) ka whakawhāiti i te āputa takai mā te whakauru i ngā taumata poke, kia taea ai mo te whakahohe marama-kitea– he tino auahatanga mo nga tono a-ra.
Hei tauira, Ko te hauota doping hei whakakapi i nga paetukutuku hāora reanga, te whakaputa i nga ahuatanga o te rohe ki runga ake i te roopu valence e taea ai te whakakorikori a nga whakaahua me nga roangaru tata 550 nm, te whakawhänui i te wähanga ka taea te whakamahi o te awhe rä.
He mea tika enei whakatikatika mo te raupatu i te here matua o TiO rua: ka whakawhāitihia e tōna āputa āputa te mahi whakaahua ki te wāhi ultraviolet, e 4 noa iho– 5% o te take o te ra.
( Titanium Dioxide)
2. Hangarau Hangarau me te Mana Morphological
2.1 Nga Tikanga Hanganga Tikanga-a-Kiwa me nga Tikanga Ake
Ka taea te hanga Titanium dioxide ma te maha o nga huarahi, ka whakamahi ia tangata i nga taumata rereke o te mana mo te parakore o te atamira, te rahi o te kongakonga, me te morphology.
Te pūkawa me te pūhaumāota (māotao) Ko nga tukanga he huarahi ahumahi nui-nui e whakamahia ana mo te hanga poaka, ka uru ki te nakunaku kai o te ilmenite, titanium slag ranei i tutukihia e te hauwai, te waikura ranei kia puta ai nga paura TiO e rua..
Mo nga tono whai hua, nga huarahi matū-makuku penei i te whakahaere sol-gel, te whakahiato waiariki, me nga akoranga solvothermal e paingia ana na to ratou kaha ki te whakaputa i nga hua nanostructured me te horahanga teitei me te tioata oro..
Te kōtuitanga Sol-gel, timata mai i te alkoxide titanium penei i te isopropoxide titanium, ka taea te whakahaere stoichiometric tika me te hanga o nga kiriata kikokore, monoliths, matūriki nano ranei me nga tauhohenga hauwai me te polycondensation.
Ko nga tikanga waiariki ka taea te tipu o nga hanganga nano motuhake– penei i te nanotubes, nanorods, me te tono moroiti– ma te whakahaere i te pāmahana, taumahatanga, me te pH i roto i nga tautuhinga wai, te whakamahi i nga kohuke penei i te NaOH hei panui i te tipu anisotropic.
2.2 Hanganga Nano me te Hoahoa Heterojunction
Ko te kaha o te TiO ₂ i roto i te photocatalysis me te huringa o te kaha e tino hangai ana i runga i te morphology.
Ko nga hanganga nano kotahi-ahu, penei i te nanotubes i whakawhanakehia ma te anodization o te whakarewa titanium, tuku ara kawe irahiko tika me te rahi o te mata-ki-rahi, te whakapai ake i te whai huatanga o te wehenga utu.
Nanosheets ahu-rua, ina koa ko te hunga e kaha ana te kaha 001 nga mea i roto i te anatase, whakaatu i te hohekenga pai ake na te nui ake o te matotoru o nga ngota titanium kore i tuituia e mahi ana hei waahi kaha mo nga urupare redox.
Kia pai ake te mahi, Ko te TiO rua ka whakauruhia ki roto i nga punaha heterojunction me etahi atu semiconductors (e.g., g-C ono N ₄, CDS, WO ONO) he awhina whakahaere penei i te graphene me te ngongo waro.
Ko enei hiato ka awhina i te wehenga mokowhiti o nga irahiko me nga kohao kua hangaia, whakaitihia nga mate o te whakakotahitanga, me te whakawhänui i te horonga marama ki roto tonu i te huinga ka kitea ma te whakamohiotanga me nga hua tuunga roopu.
3. Nga Whare Noho Whaihua me te Maama Mata
3.1 Nga Pūnaha Photocatalytic me nga Tono Taiao
Ko tetahi o nga whare tino rongonui o TiO ₂ ko tana mahi photocatalytic i raro i te irarangi UV, e taea ai te whakangaro i nga paitini taiao, te korenga huakita, me te tātari hau me te wai.
I runga i te tangohanga whakaahua, Kei te hikaka nga irahiko mai i te roopu valence ki te roopu kawe, waiho rua e he māngai oxidizing whai hua.
Ka whakautua e enei kaiwhakarato ratonga utu ki te wai-a-mata me te hāora hei hanga momo hāora urupare (ROS) pērā i te hydroxyl radicals (- OH), anion superoxide (- E RUA ⁻), me te hauwai hauwai (H RUA E RUA), e whakapouri ana i nga parahanga maori ki roto CO ₂, H ₂ O, me nga waikawa kohuke.
Ka whakamahia tenei tikanga ki nga papa horoi-whaiaro, te wahi TiO RUA kua hipokina te karaehe, nga taera uku ranei ka pakaru te paru pararopi me nga kiriata koiora i raro i te ra, me nga punaha rongoa wai para e aro ana ki nga waikano, raau taero, me nga whakararu endocrine.
I tua atu, Kei te hangahia nga kaiwhakaahua whakaahua a TiO RUA mo te horoi o te hau, te tango i nga puhui waro puhoi (Nga VOC) me te hauota waikura (NOₓ) mai i nga taiao o roto me te taone.
3.2 Te Marara Matapihi me te Mahi Pigment
I tua atu i ona whare noho, hokohoko ranei, Ko te TiO ₂ te poaka ma e whakamahia nuitia ana i runga i te ao na te mea he rerekee tona taupū whakaata. (~ 2.7 mo rutile), e taea ai te opacity teitei me te whakamarama i roto i nga peita, ka mutu, kirihou, pepa, me nga whakapaipai.
Ka mahi te poaka ma te marara i te marama kitea; ina whakanuia te taha matūriki ki te haurua o te roangaru o te marama (~ 200– 300 nm), He pai rawa te whakamahi i te marara mie, ka puta te mana huna motuhake.
Nga maimoatanga rohe mata me te hiraka, alumina, he uhinga taiao ranei hei whakaniko i te whakamaarama, whakaitihia te mahi photocatalytic (ki te karo i te kino o te matrix ope), me te whakarei ake i te pakari i roto i nga tono o waho.
I roto i nga whakamarumaru ra, Ko te TiO ₂ te rahi nano ka hoatu he parepare UV-a-whanui ma te marara me te tango i te hihi UVA me te UVB kino i te wa e noho marama ana i roto i te momo kitea., te whakamahi i te arai-a-tinana me te kore nga riri e hono ana ki etahi tātari UV taiao.
4. Te Tinga ake o nga tono i roto i nga rauemi hiko me te atamai
4.1 Mahi i roto i te Tahuri Hiko Solar me te Rokiroki
He mahi nui te titanium dioxide i roto i nga hangarau rauemi whakahou, te nuinga i roto i nga pūtau solar waikano (Nga DSSC) me nga pākahiko solar perovskite (Nga PSC).
I roto i nga DSSC, he kiriata mesoporous o te nanocrystalline anatase hei paparanga kawe irahiko, te tango i nga irahiko whakapoipoi mai i te tairongo tae me te kawe ki te ara iahiko o waho, i te mea ko tana aputa whanui e whakapumau ana i te whakaurunga parataiao iti.
I roto i nga PSC, Ka noho a TiO rua hei whakapiri irahiko-whiriwhiri, te whakatairanga i te tangohanga utu me te whakarei ake i te pumau o nga taputapu, ahakoa kei te haere tonu te rangahau ki te whakakapi me te iti ake o nga whiringa whakaahua hei whakanui i te oranga roa.
Ka tirohia ano a TiO rua ki te matū hiko (PEC) nga punaha wehewehe wai, i reira ka mahi hei photoanode ki te oxidize wai ki te hāora, protons, me nga irahiko i raro i te rama UV, tāpiri ki te hanga hauwai matomato.
4.2 Te Whakakotahitanga ki nga Panui Maamaa me nga Taonga Taonga
Ko nga tono maamaa ko nga matapihi kaainga mohio me te horoi whaiaro me te kaha ki te whakakore i te kohu, i reira ka tauhohe nga whakaotinga TiO ₂ ki te marama me te makuku kia noho marama me te akuaku.
I roto i te rongoa koiora, Ko te TiO ₂ ka tirotirohia mo te tirotiro koiora, tuku rongoa, me nga whakaurunga antimicrobial hei hua o tona paioratanga, haumarutanga, me te tauhohenga o te whakaahua.
Hei tauira, TiO ₂ nanotubes i whakawhänuihia i runga i te titanium implants ka taea te panui i te osteointegration i te wa e tuku ana i nga mahi antibacterial o te rohe i raro i te maarama tika..
I roto i te recap, Ko te titanium dioxide e whakaatu ana i te whakakotahitanga o nga hua tino rangahau rangahauiao me te whanaketanga hangarau mohio.
Ko tana huinga motuhake o te whatu, matihiko, me te waahi matū o nga whare noho ka taea te tono rereke mai i nga hua kaihoko o ia ra ki nga punaha kaiao me te kaha..
Ka rite ki nga mahi rangahau i roto i te hanganga nano, doping, me te hoahoa hiato, Kei te whanake tonu a TiO ₂ hei hua kohatu matua i roto i nga hangarau hou mau tonu me te mohio.
5. Kaihoko
Ko RBOSCHCO he kaiwhakarato rawa matū o te ao & kaihanga ki runga 12 tau te wheako ki te whakarato i nga matū tino kounga teitei me nga Nanomaterials. Ka kaweake e te kamupene ki nga whenua maha, penei i te USA, Kanata, Uropi, UAE, Āwherika ki te Tonga, Tanzania, Kenya, Ihipa, Nigeria, Cameroon, Uganda, Tureke, Mehiko, Azerbaijan, Belgium, Kaiperu, Czech Republic, Paratira, Chile, Argentina, Dubai, Hapani, Korea, Vietnam, Thailand, Mareia, Indonesia, Ahitereiria,Tiamana, Parani, Itari, Potukara etc. Hei kaihanga whanaketanga nanotechnology matua, Ko RBOSCHCO te rangatira o te maakete. Ka whakaratohia e ta maatau roopu mahi ngaio nga otinga tino pai hei awhina i te whakapai ake i te pai o nga momo ahumahi, hanga uara, me te ngawari ki te whakatutuki i nga momo wero. Mena kei te rapu koe he haumaru te titanium dioxide, tukuna mai he imeera ki: [email protected]
Tohu: titanium hauhā,titanium titanium hauhā, TiO2
Ko nga tuhinga me nga pikitia katoa no te Ipurangi. Mena he take mana pupuri, tena koa whakapiri mai ki a maatau ki te whakakore.
Uiui mai