Тааныштыруу:
Материалдык илим чөйрөсүндө,титан диоксиди(Tio2) кеңири колдонмолордун кеңири чөйрөсү менен кызыктуу кошулма катары пайда болду. Бул кошулмада мыкты химиялык жана физикалык касиеттери бар, бир нече өнөр жай тармактарында баа жеткис. Анын өзгөчө сапаттарын толук түшүнүү үчүн Титан Диоксидин кызыктуу структурасы тереңдикте изилдениши керек. Бул блогдун билдирүүсүндө биз титан диоксидин түзүлүшүн изилдейбиз жана анын өзгөчө касиеттери артта калууда.
1 Кристал түзүлүшү:
Титан диоксидинин биринчи кезекте атомдордун уникалдуу жайгашуусу менен аныкталган кристалл структурасы бар. КарабастанTio2Үч кристаллдык фазалар (анатаз, рутил жана брукит) бар, биз эң кеңири таралган эки формага көңүл бурабыз: Рутил жана Анатаз.
А. Рутил структурасы:
Рутил фазасы өзүнүн тетрагоналдык кристалл структурасы менен белгилүү, ал ар бир титан атому алты кычкылтек атому курчалган алты кычкылтек атому курчалган, бурмаланган октаэдрди түзүп турат. Бул иш-чара жакынкы байланган кычкылтек аранжировкасы менен тыгыз атомдук катмарды түзөт. Бул структура сылыктык өзгөчө туруктуулукка жана узактыгын, аны ар кандай өтүнмөлөргө, анын ичинде боёк, керамика, жада калса күн нуру үчүн ылайыктуу.
B. Анатазас структурасы:
Анатаз болгон учурда, титан атомдору беш кычкылтек атомуна байланган, ал учтарга четтерин бөлүштүрүүчү октажрондорду түзүшөт. Ошондуктан, бул иш-чара рутилге караганда бирдик көлөмүнө караганда азыраак атомдор менен бир кыйла ачык структурага алып келет. Анын тыгыздыгы төмөн болгонуна карабастан, Анатаза мыкты фотокаталиялык касиеттерди көргөзөт, аны күн клеткаларындагы, аба клеткаларындагы, аба тазалоочу тутумдар жана өзүн-өзү тазалоочу жайларда маанилүү компонент жасайт.
2. Энергетика тобунун ажырымы:
Энергетикалык тобунун ажырымы - бул Tio2 үчүн дагы бир маанилүү мүнөздөмө жана анын уникалдуу касиеттерине өз салымын кошот. Бул ажырым материалдын электр өткөргүчүн жана анын жеңил соргучке карата сезгичтигин аныктайт.
A. Рутил тобунун түзүлүшү:
Rutile Tio2болжол менен 3,0 еврого салыштырмалуу тар тогун агымы бар, аны чектелген электрдик өткөргүч. Бирок, анын тобунун структурасы ультрафиолет (ультрафи) жарыкты сиңирип, аны күнгө коргоо сыяктуу UV коргоочусу үчүн идеалдуу кылуу үчүн идеалдуу кылат.
B. Анатаза тобунун түзүлүшү:
Экинчи жагынан, Анатаза болжол менен 3,2 евронун кененирээк ажырымын көрсөтөт. Бул мүнөздөмө Anatase Tio2 үчүн мыкты фотокатикалык иш-аракет берет. Жарыкка дуушар болгондо, валенттүүлүк тобундагы электрондор толкунданып, өткөрүү тобуна секирип, ар кандай кычкылданууну жана азайтуу реакцияларына алып келет. Бул касиеттер суу тазалоочу жана абанын булгануусун азайтуу сыяктуу колдонмолорго ачууну ачат.
3. Кемчиликтер жана өзгөртүүлөр:
TheТи2 түзүмүкемчиликсиз эмес. Бул кемчиликтер жана өзгөртүүлөр алардын физикалык жана химиялык касиеттерине олуттуу таасирин тийгизет.
А. Кычкылтек бош вакансиялар:
Ти2-беттеги кычкылтек вакансиялар түрүндөгү кемчиликтер чалдыктын көбөйүшү жана түстүү борборлордун пайда болушуна алып келген ашыкча электрондордун концентрациялануусун киргизет.
B. Бетин модификациясы:
Башка өткөөл металл иондоруна же органикалык кошулмалар менен иштөө сыяктуу башкарылган беттик өзгөртүүлөр жана органикалык кошулмалар менен иштөө үчүн, Ти2дин белгилүү бир касиеттерин күчөтөт. Мисалы, Платина сыяктуу металлдар менен допинг өзүнүн каталитикалык көрсөткүчтөрүн өркүндөтө алат, ал эми органикалык функционалдык топтор материалдын туруктуулугун жана фотоактивдүүлүгүн жогорулатат.
Аягында:
Ти2дин укмуштай түзүлүшүн түшүнүү анын укмуштуу касиеттери жана кеңири колдонулушун түшүнүү өтө маанилүү. Ти2деги ар бир кристаллдык форма уникалдуу касиеттерге ээ, тетрагоналдык сейилдөөчү структурасынан ачык, фотокатикалык анатазалык фазасына ээ. Энергетика тобунун кемчиликтерин жана кемчиликтерин изилдөө менен, илимпоздор энергия жыйноо үчүн тазалануу ыкмаларынан арылтуучу өз касиеттерин андан ары оптималдаштыра алышат. Титан диоксидин сырларын ачып берүүнү уланта берсек, анын өнөр жай революциясындагы потенциалы келечектүү бойдон калууда.
Пост убактысы: Oct-30-2023