1. Титаны давхар ислийн талстографи ба полиморфизм
1.1 Анатаза, Рутил, болон Брукит: Бүтцийн болон дижитал ялгаа
( Титаны давхар исэл)
Титаны давхар исэл (TiO ₂) нь байгалийн гаралтай гангийн исэл юм 3 анхдагч талст төрөл: рутил, анатаз, болон Brookite, Яг ижил химийн томъёог хуваалцаж байгаа хэдий ч тус бүр нь өвөрмөц атомын зохион байгуулалт, дижитал шинж чанарыг харуулдаг.
Рутил, термодинамикийн хувьд хамгийн тогтвортой үе шатуудын нэг, Энэ нь титаны атомууд нь хүчилтөрөгчийн атомуудаар нягт уялдаатай октаэдр байдлаар ажилладаг тетрагональ болор бүтцийг агуулдаг., c тэнхлэгийн дагуу шугаман гинжин хэлхээний тохиргоо, өндөр хугарлын илтгэгч, маш сайн химийн тогтвортой байдалд хүргэдэг.
Анатаза, нэмэлтээр тетрагональ боловч нэмэлт нээлттэй бүтэцтэй, булантай- ба ирмэг хуваах TiO ₆ октаэдр, Төлбөрийн үйлчилгээ үзүүлэгчийн хөдөлгөөн сайжирч, электрон нүхний рекомбинацийн хурд багассанаар гадаргуугийн талбайн хүч ихсэж, фотокаталитик үйл ажиллагаа өндөр болно..
Брукит, хамгийн бага ердийн, синтез хийхэд хэцүү үе шат, нарийн төвөгтэй октаэдр хазайлт бүхий орторомбын хүрээг ашигладаг, мөн бага шалгагдсан байхад, Энэ нь эрлийз үүлдрийн системийг сонирхож буй анатаз ба рутил хоорондын завсрын гэрүүдийг харуулж байна.
Эдгээр үе шатуудын зурвасын хүч бага зэрэг ялгаатай байна: рутиль нь эргэн тойронд зурвасын зайтай 3.0 eV, эргэн тойронд анатаз 3.2 eV, болон Brookite талаар 3.3 eV, гэрэл шингээх шинж чанар, тодорхой фотохимийн хэрэглээнд амьдрах чадварт нөлөөлдөг.
Фазын аюулгүй байдал нь температураас хамаарна; Анатаза нь ихэвчлэн 600-аас дээш рутил болж эргэлт буцалтгүй хувирдаг– 800 ° C, илүүд үздэг практик байшинг хадгалахын тулд өндөр температурт боловсруулалтыг зохицуулах шаардлагатай өөрчлөлт.
1.2 Хими ба допингийн арга техник
TiO ₂-ийн практик дасан зохицох чадвар нь зөвхөн төрөлхийн талстографаас бус, мөн түүний дижитал бүтцийг өөрчилдөг хүчин зүйл, нэмэлт бодисуудыг тохируулах чадвараас үүдэлтэй..
Хүчилтөрөгчийн ажлын байр болон титан хоорондын зай нь n төрлийн хувь нэмэр оруулагчаар ажилладаг, цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлж, оптик шингээлт болон катализаторын ажилд нөлөөлж болох дунд зайны төлөвийг бий болгох.
Ган катионоор допинг хэрэглэсэн (жишээ нь, Fe ХОЁР ⁺, Cr ³ ⁺, V ДӨРӨВ ⁺) эсвэл металл бус анионууд (жишээ нь, Н, С, C) бохирдлын түвшинг нэвтрүүлэх замаар зурвасын зайг нарийсгана, үзэгдэх гэрлийг идэвхжүүлэх боломжтой болгодог– нарны эрчим хүчээр ажилладаг хэрэглээнд зориулсан чухал шинэлэг.
Жишээ болгон, азотын допинг нь торны хүчилтөрөгчийн вэбсайтуудыг орлодог, ойролцоогоор долгионы урттай фотоноор өдөөх боломжтой валентын зурвасын дээгүүр орон нутгийн төлөвүүдийг бий болгох. 550 nm, нарны хүрээг ашиглах боломжтой хэсгийг мэдэгдэхүйц өргөжүүлэх.
Эдгээр тохируулга нь TiO 2-ын үндсэн хязгаарлалтыг даван туулахад зайлшгүй шаардлагатай: түүний өргөн зурвасын зай нь хэт ягаан туяаны хэсэгт гэрэлтэх чадварыг хязгаарладаг, Энэ нь ердөө 4 орчим– 5% тохиолдолд нарны гэрэл.
( Титаны давхар исэл)
2. Синтезийн техник ба морфологийн хяналт
2.1 Уламжлалт болон дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн техник
Титаны давхар ислийг янз бүрийн аргаар гаргаж авах боломжтой, тус бүр нь тайзны цэвэр байдлыг хянах янз бүрийн түвшнийг ашигладаг, фрагментийн хэмжээ, болон морфологи.
Сульфат ба хлорид (хлоржуулах) процессууд нь пигмент үйлдвэрлэхэд голчлон ашиглагддаг томоохон үйлдвэрлэлийн замууд юм, Гидролиз эсвэл исэлдүүлсэн ильменит эсвэл титан шаарыг хоол хүнсэнд шингээж, TiO 2 нунтаг гаргаж авдаг..
Хэрэгтэй програмуудын хувьд, sol-гельтэй харьцах зэрэг нойтон-химийн аргууд, гидротермаль синтез, болон solvothermal курсууд нь өндөр талбайтай, тохируулж болох талст чанар бүхий нано бүтэцтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх чадвартай тул дуртай байдаг..
Сол-гелийн синтез, титан изопроксид гэх мэт титан алкоксидуудаас эхэлдэг, нарийн стехиометрийн хяналт, нимгэн хальс үүсгэх боломжийг олгодог, цул чулуунууд, эсвэл гидролиз ба поликонденсацийн урвал бүхий нано хэсгүүд.
Гидротермаль техник нь тодорхой нано бүтцийг хөгжүүлэх боломжийг олгодог– нано хоолой гэх мэт, наноодууд, ба захиалсан микро бөмбөрцөг– температурыг зохицуулах замаар, стресс, ба рН нь шингэний тохиргоонд, ихэвчлэн анизотроп өсөлтийг сурталчлахын тулд NaOH зэрэг эрдэсжүүлэгчийг ашигладаг.
2.2 Нано бүтэц ба нэгдмэл холболтын дизайн
Фотокатализ ба эрчим хүчний хувиргалт дахь TiO ₂-ийн үр ашиг нь морфологи дээр суурилдаг..
Нэг хэмжээст нано бүтэц, титан металлыг аноджуулах замаар бүтээсэн нано хоолой гэх мэт, шулуун электрон тээвэрлэх замууд ба их хэмжээний гадаргуугийн эзлэхүүний харьцааг хангана, цэнэгийг салгах үр нөлөөг сайжруулах.
Хоёр хэмжээст нано хуудас, ялангуяа өндөр энергид өртдөг хүмүүс 001 анатаз дахь элементүүд, Редокс хариу урвалын идэвхтэй цэг болж ажилладаг титаны атомын зузаан нь дутуу зохицуулагдсаны үр дүнд дээд зэргийн реактив чанарыг харуулдаг..
Гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд, TiO 2 нь ихэвчлэн бусад хагас дамжуулагчтай гетерогцолтын системд шууд нэгтгэгддэг (жишээ нь, g-C зургаан N ₄, CDS, ЗУРГААН) эсвэл графен, нүүрстөрөгчийн нано хоолой зэрэг дамжуулагч туслахууд.
Эдгээр нийлмэл материалууд нь фото үүсгэсэн электрон болон нүхний орон зайн хуваагдлыг хөнгөвчилдөг, рекомбинацын алдагдлыг бууруулах, мөн мэдрэгчтэй болгох эсвэл тууз байрлуулах үр дүнгээр гэрлийн шингээлтийг мэдэгдэхүйц массив болгон өргөжүүлнэ.
3. Ашигтай орон сууц, гадаргуугийн мэдрэмж
3.1 Фотокаталитик систем ба байгаль орчны хэрэглээ
TiO ₂-ийн хамгийн алдартай барилгуудын нэг бол хэт ягаан туяаны цацрагийн дор фотокаталитик үүрэг гүйцэтгэдэг., энэ нь байгалийн хорт бодисыг устгах боломжийг олгодог, бактерийн идэвхгүй байдал, мөн агаар, усны шүүлтүүр.
Фотон шингээлт дээр, электронууд валентийн зурвасаас дамжуулалтын зурвас руу өдөөгддөг, үр дүнтэй исэлдүүлэгч төлөөлөгч болох нүхийг үлдээх.
Эдгээр төлбөртэй үйлчилгээ үзүүлэгчид хүчилтөрөгчийн хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд гадаргууд шингэсэн ус, хүчилтөрөгчөөр хариу үйлдэл үзүүлдэг. (ROS) гидроксил радикалууд гэх мэт (- Өө), супероксидын анионууд (- О ХОЁР ⁻), болон устөрөгчийн хэт исэл (H ХОЁР ХОЁР), байгалийн бохирдуулагчийг шууд CO ₂ болгон сонгомол исэлдүүлдэггүй, H ₂ О, болон эрдэс хүчил.
Энэ механизмыг өөрөө цэвэрлэх гадаргуу дээр ашигладаг, TiO TWO бүрээстэй шилэн эсвэл керамик хавтан нь нарны гэрэлд органик шороо, био хальсыг гэмтээдэг., мөн будаг руу чиглэсэн бохир усны эмчилгээний системд, эм, болон дотоод шүүрлийн эмгэгүүд.
Цаашлаад, Агаар цэвэршүүлэх зорилгоор TiO TWO-д суурилсан фотокатализатор бүтээж байна, дэгдэмхий органик нэгдлүүдийг зайлуулах (VOCs) болон азотын исэл (NOₓ) дотоод болон хотын орчноос.
3.2 Оптик тархалт ба пигментийн гүйцэтгэл
Хариуцлагатай орон сууц эсвэл арилжааны өмчөөс гадна, TiO ₂ нь онцгой хугарлын илтгэгчтэй учир дэлхий дээр хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг цагаан пигмент юм. (~ 2.7 рутилийн хувьд), Энэ нь будагны өндөр тунгалаг байдал, гэрэлтүүлгийг бий болгодог, дуусна, хуванцар, цаас, болон гоо сайхны бүтээгдэхүүн.
Пигмент нь харагдах гэрлийг амжилттай тараах замаар ажилладаг; бөөмийн хэмжээсийг гэрлийн долгионы уртын бараг тал хувь хүртэл нэмэгдүүлэх үед (~ 200– 300 nm), Mie тархалтыг хамгийн сайн ашигладаг, онцгой нуух хүчийг бий болгодог.
Гадаргууг цахиураар эмчилнэ, хөнгөн цагааны исэл, эсвэл тархалтыг сайжруулахын тулд байгалийн бүрээсийг хэрэглэнэ, фотокаталитик идэвхийг бууруулна (хост матриц муудахаас зайлсхийхийн тулд), гаднах хэрэглээний бат бөх чанарыг сайжруулна.
Нарнаас хамгаалах тосонд, нано хэмжээтэй TiO ₂ нь хортой UVA болон UVB цацрагийг тарааж шингээх замаар өргөн хүрээний хэт ягаан туяаны хамгаалалтыг өгдөг ба харагдахуйц төрөл зүйлд тунгалаг хэвээр байна., зарим байгалийн хэт ягаан туяаны шүүлтүүртэй холбоотой аюул заналгүйгээр физик саадыг ашиглах.
4. Эрчим хүч ба ухаалаг материалын хэрэглээний програмууд
4.1 Нарны эрчим хүчийг хувиргах, хадгалах функц
Титаны давхар исэл нь сэргээгдэх нөөцийн технологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа будаг мэдрэмтгий нарны эсүүдэд (DSSCs) ба перовскит нарны батерейнууд (БХГ).
DSSC-д, Нанокристалл анатазын мезосүвэрхэг хальс нь электрон тээвэрлэх давхаргын үүрэг гүйцэтгэдэг, будаг мэдрэгчээс фото өдөөгдсөн электронуудыг хүлээн авч гаднах хэлхээнд дамжуулах, өргөн зурвасын зай нь хамгийн бага шимэгч шимэгдэлтийг баталгаажуулдаг.
БХГ-уудад, TiO хоёр нь электрон сонгомол контактын үүрэг гүйцэтгэдэг, зардлын олборлолтыг дэмжих, багаж хэрэгслийн тогтвортой байдлыг сайжруулах, Гэсэн хэдий ч урт наслалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд үүнийг илүү бага гэрэл зургийн сонголтоор солих судалгаа үргэлжилж байна.
TiO хоёрыг фотоэлектрохимийн аргаар нэмэлтээр шалгадаг (СЕХ) ус хуваах систем, Энэ нь усыг хүчилтөрөгч болгон исэлдүүлэх фотоанодын үүрэг гүйцэтгэдэг, протонууд, мөн хэт ягаан туяаны гэрлийн дор электронууд, ногоон устөрөгчийн үйлдвэрлэлд нэмж.
4.2 Ухаалаг бүрээс болон биоанагаахын хэрэгсэлд шингээх
Ухаалаг хэрэглээ нь өөрөө өөрийгөө цэвэрлэх, манангаас хамгаалах чадвартай ухаалаг гэрийн цонхноос бүрддэг, TiO ₂ өнгөлгөө нь ил тод байдал, эрүүл ахуйг хадгалахын тулд гэрэл, чийгэнд хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Био анагаах ухаанд, TiO ₂-г био мэдрэгчээр судалж байна, эмийн тээвэрлэлт, мөн биологийн нийцтэй байдлын үр дүнд нянгийн эсрэг суулгац, аюулгүй байдал, болон фото өдөөгдсөн урвал.
Жишээ нь, Титан суулгац дээр өргөтгөсөн TiO ₂ нано хоолой нь гэрлийн шууд нөлөөн дор орон нутгийн бактерийн эсрэг үйлчилгээ үзүүлэхийн зэрэгцээ остеоинтеграцийг сурталчлах боломжтой..
Товчхондоо, Титаны давхар исэл нь шинжлэх ухааны судалгааны зайлшгүй шаардлагатай бүтээгдэхүүний техникийн оновчтой хөгжилд нийцэж байгааг харуулж байна.
Энэ нь оптикийн онцгой хослол юм, дижитал, болон гадаргуугийн химийн орон сууцны шинж чанарууд нь өдөр тутмын хэрэглэгчийн бүтээгдэхүүнээс эхлээд орчин үеийн экологи, эрчим хүчний систем хүртэл янз бүрийн хэрэглээг бий болгодог..
Нано бүтцийн судалгааны нээлтийн хувьд, допинг, болон нийлмэл дизайн, TiO ₂ нь удаан эдэлгээтэй, ухаалаг орчин үеийн технологийн гол бүтээгдэхүүн болж хөгжсөөр байна.
5. Худалдагч
RBOSCHCO бол дэлхийн химийн материалын найдвартай ханган нийлүүлэгч юм & гаруй нь үйлдвэрлэгч 12 өндөр чанартай химийн бодис, наноматериал нийлүүлэх олон жилийн туршлагатай. Тус компани нь олон оронд экспортлодог, АНУ гэх мэт, Канад, Европ, АНЭУ, Өмнөд Африк, Танзани, Кени, Египет, Нигери, Камерун, Уганда, Турк, Мексик, Азербайжан, Бельги, Кипр, Чех, Бразил, Чили, Аргентин, Дубай, Япон, Солонгос, Вьетнам, Тайланд, Малайз, Индонез, Австрали,Герман, Франц, Итали, Португал гэх мэт. Нанотехнологийн хөгжлийн тэргүүлэх үйлдвэрлэгчийн хувьд, RBOSCHCO зах зээлд ноёрхож байна. Манай мэргэжлийн ажлын баг нь янз бүрийн салбарын үр ашгийг дээшлүүлэхэд туслах төгс шийдлүүдийг санал болгодог, үнэ цэнийг бий болгох, янз бүрийн сорилт бэрхшээлийг амархан даван туулах. Хэрэв та хайж байгаа бол титаны давхар исэл нь аюулгүй юм, хаяг руу имэйл илгээнэ үү: [email protected]
Шошго: титаны давхар исэл,титан титаны давхар исэл, TiO2
Бүх нийтлэл, зургийг интернетээс авсан болно. Зохиогчийн эрхийн асуудал байвал, устгахын тулд бидэнтэй холбоо барина уу.
Биднээс асуугаарай