Entwodwi:
Nan jaden an nan syans materyèl,diyoksid Titàn(TiO2) te parèt kòm yon konpoze kaptivan ak nan yon pakèt domèn aplikasyon yo. Konpoze sa a gen ekselan pwopriyete chimik ak fizik, fè li anpil valè nan plizyè sektè endistriyèl. Yo nan lòd yo konprann konplètman kalite inik li yo, estrikti kaptivan Titàn diyoksid la dwe etidye nan pwofondè. Nan pòs sa a blog, nou pral eksplore estrikti a nan gaz Titàn ak koule limyè sou rezon ki fè yo fondamantal dèyè pwopriyete espesyal li yo.
1. Estrikti kristal:
Dyoksid Titàn gen yon estrikti kristal, detèmine sitou pa aranjman inik li yo nan atòm. Malgre keTiO2Gen twa faz cristalline (anataz, rutile, ak brookite), nou pral konsantre sou de fòm ki pi komen: rutile ak anataz.
A. estrikti rutile:
Se faz la rutile li te ye pou estrikti tetragonal kristal li yo, nan ki se chak atòm Titàn ki te antoure pa sis atòm oksijèn, fòme yon oktaèd trese. Aranjman sa a fòme yon kouch atomik dans ak yon aranjman oksijèn fèmen. Estrikti sa a bay rutile estabilite eksepsyonèl ak rezistans, fè li apwopriye pou yon varyete de aplikasyon pou, ki gen ladan penti, seramik, e menm krèm pwotèj kont solèy.
B. Estrikti anataz:
Nan ka anataz la, atòm yo Titàn yo estokaj nan senk atòm oksijèn, fòme oktaèd ki pataje bor. Se poutèt sa, aranjman sa a rezilta nan yon estrikti pi ouvè ak mwens atòm pou chak volim inite konpare ak rutile. Malgre dansite ki ba li yo, anataz ekspozisyon pwopriyete ekselan fotokatalitik, fè li yon eleman enpòtan nan selil solè, sistèm pou pirifye lè ak penti pwòp tèt ou-netwaye.
2. Gap enèji Band:
Diferans nan gwoup enèji se yon lòt karakteristik enpòtan nan TiO2 ak kontribye nan pwopriyete inik li yo. Diferans sa a detèmine konduktiviti elektrik materyèl la ak sansiblite li nan absòpsyon limyè.
A. estrikti bann rutile:
Rutile TiO2gen yon diferans gwoup relativman etwat nan apeprè 3.0 eV, fè li yon kondiktè limite elektrik. Sepandan, estrikti bann li yo ka absòbe limyè iltravyolèt (UV), fè li ideyal pou itilize nan pwoteksyon UV tankou krèm pwotèj kont solèy.
B. Anatase bann estrikti:
Anatase, nan lòt men an, ekspozisyon yon diferans bann pi laj nan apeprè 3.2 eV. Karakteristik sa a bay anatase TiO2 ekselan aktivite fotokatalitik. Lè ekspoze a limyè, elektwon nan bann valans lan eksite ak sote nan bann kondiksyon an, sa ki lakòz divès reyaksyon oksidasyon ak rediksyon rive. Pwopriyete sa yo louvri pòt la nan aplikasyon pou tankou pou pirifye dlo ak mitigasyon polisyon nan lè a.
3. Domaj ak modifikasyon:
AEstrikti nan TiO2se pa san defo. Domaj sa yo ak modifikasyon siyifikativman afekte pwopriyete fizik ak chimik yo.
A. oksijèn pòs vid:
Domaj nan fòm lan nan pòs vid oksijèn nan lasi a TiO2 entwodui yon konsantrasyon nan elektwon unpaired, ki mennen ale nan ogmante aktivite kataliz ak fòmasyon nan sant koulè.
B. Modifikasyon sifas:
Modifikasyon sifas kontwole, tankou dopan ak lòt iyon metal tranzisyon oswa fonksyonalizasyon ak konpoze òganik, ka plis amelyore pwopriyete sèten nan TiO2. Pou egzanp, dopan ak metal tankou Platinum ka amelyore pèfòmans kataliz li yo, pandan y ap gwoup òganik fonksyonèl ka amelyore estabilite materyèl la a ak fotoaktivite.
Nan konklizyon:
Konprann estrikti a ekstraòdinè nan TiO2 se kritik nan konprann pwopriyete remakab li yo ak ranje lajè nan itilizasyon. Chak fòm cristalline nan TiO2 gen pwopriyete inik, ki soti nan estrikti a tetragonal rutile nan ouvè a, fotokatalitikman faz anataz aktif. Pa eksplore twou vid ki genyen bann enèji ak domaj nan materyèl, syantis ka pli lwen optimize pwopriyete yo pou aplikasyon pou sòti nan teknik pou pirifye nan rekòlte enèji. Kòm nou kontinye débouyé mistè yo nan gaz Titàn, potansyèl li nan Revolisyon Endistriyèl la rete pwomèt.
Post tan: Oct-30-2023