Derbaskirin:
Di warê zanistiya materyalê de,titanium dîoksîtê(TiO2) bi cûrbecûr sepanan wekî pêkhateyek balkêş derketiye holê. Ev kompleks xwedan taybetmendiyên kîmyewî û fîzîkî yên hêja ye, ku ew di gelek sektorên pîşesaziyê de hêja dike. Ji bo ku hûn taybetmendiyên wê yên bêhempa bi tevahî fêm bikin, pêdivî ye ku strukturên balkêş ên titanium dioxide bi kûrahî were lêkolîn kirin. Di vê posta blogê de, em ê avahiya dîoksîta titanium vekolînin û sedemên bingehîn ên li pişt taybetmendiyên wê yên taybetî ronî bikin.
1. Avahiya krîstal:
Dîoksîta tîtanyûm xwedan avahiyek krîstal e, ku di serî de ji hêla vesazkirina wê ya yekta atoman ve tê destnîşankirin. HerçiTiO2sê qonaxên krîstal hene (anatase, rutile, û brookite), em ê li ser du formên herî gelemperî bisekinin: rutile û anatase.
A. Struktura Rutile:
Qonaxa rutile bi avahiya xweya krîstal a tetragonal tê zanîn, ku tê de her atomek titanium bi şeş atomên oksîjenê ve hatî dorpêç kirin, oktahedronek zivirî pêk tîne. Ev birêkûpêk bi birêkûpêkek oksîjenê ya nêzik ve qatek atomî ya qels pêk tîne. Ev avahî îstîqrar û domdariya awarte dide rutile, ew ji bo cûrbecûr sepanan, di nav de reng, seramîk, û tewra tavê jî, minasib dike.
B. Struktura anatase:
Di rewşa anatase de, atomên titanium bi pênc atomên oksîjenê ve têne girêdan, oktahedronên ku keviyên hev parve dikin ava dikin. Ji ber vê yekê, ev rêkûpêk li gorî rutile di avahiyek vekirîtir de bi kêmtir atoman li ser yekîneya yekîneyê encam dide. Tevî tîrêjiya xwe ya kêm, anatase taybetmendiyên fotokatalîtîk ên hêja destnîşan dike, ku ew di hucreyên rojê, pergalên paqijkirina hewayê û cil û bergên xwe-paqijkirinê de dike hêmanek girîng.
2. Gaba banda enerjiyê:
Xala bandê ya enerjiyê taybetmendiyek din a girîng a TiO2 ye û beşdarî taybetmendiyên wê yên bêhempa ye. Ev valahiyek guheztina elektrîkê ya materyalê û hesasiyeta wê ya li ser vegirtina ronahiyê diyar dike.
A. Struktura banda Rutile:
Rutile TiO2xwedan valahiyek bandê ya bi qasî 3.0 eV-yê ye, ku ew dike rêgezek elektrîkê ya bi sînor. Lêbelê, strûktûra wê ya bandê dikare ronahiya ultraviolet (UV) bigire, û ew ji bo karanîna di parastinên UV-ê yên wekî sunscreen de îdeal dike.
B. Struktura banda Anatase:
Anatase, ji hêla din ve, valahiya bandek berfireh a bi qasî 3.2 eV nîşan dide. Ev taybetmendî anatase TiO2 çalakiya fotokatalîtîk a hêja dide. Dema ku di ber ronahiyê de têne xuyang kirin, elektronên di band valence de heyecan dibin û dikevin nav bandê veguheztinê, dibe sedema ku reaksiyonên cûda yên oksîdasyon û kêmkirinê çêbibin. Van taybetmendiyan derî ji serlêdanên wekî paqijkirina avê û kêmkirina qirêjiya hewayê re vedike.
3. Kêmasî û Guhertin:
Ewavahiya Tio2ne bê kêmasî ye. Van kêmasî û guheztinan bi girîngî bandorê li taybetmendiyên wan ên laşî û kîmyewî dikin.
A. Valahiya oksîjenê:
Kêmasiyên di forma valahiyên oksîjenê de di nav tîrêjê TiO2 de tevliheviyek elektronên nehevkirî destnîşan dikin, ku dibe sedema zêdebûna çalakiya katalîtîk û avakirina navendên rengan.
B. Guhertina rûberê:
Guhertinên rûkalê kontrolkirî, wek dopîngkirina bi îyonên metal ên veguhêz ên din an fonksiyonelkirina bi pêkhateyên organîk re, dikare hin taybetmendiyên TiO2 bêtir zêde bike. Mînakî, dopîngkirina bi metalên wekî platîn dikare performansa wê ya katalîtîk çêtir bike, dema ku komên fonksiyonel ên organîk dikarin aramiya materyal û fotoaktîvîteya wê zêde bikin.
Di encamê de:
Fêmkirina strukturên awarte yên Tio2 ji bo têgihîştina taybetmendiyên wê yên berbiçav û cûrbecûr karanîna wê pir girîng e. Her forma krîstal a TiO2 xwedan taybetmendiyên bêhempa ye, ji avahiya rutile ya tetragonal bigire heya qonaxa anatase ya vekirî, bi fotokatalîtîk çalak. Bi vekolîna valahiyên band enerjiyê û kêmasiyên di nav materyalan de, zanyar dikarin taybetmendiyên xwe ji bo serîlêdanên ji teknîkên paqijkirinê heya berhevkirina enerjiyê bêtir xweştir bikin. Gava ku em berdewam dikin ku sirên dîoksîta titanium eşkere bikin, potansiyela wê di şoreşa pîşesaziyê de hêvdar dimîne.
Dema şandinê: Oct-30-2023