Təqdim edin:
Material elmi sahəsində,titan dioksid(Tio2) geniş tətbiqetmələri olan maraqlı bir birləşmə olaraq ortaya çıxdı. Bu birləşmənin əla kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərinə malikdir, bir neçə sənaye sektorunda əvəzolunmaz hala gəlir. Unikal keyfiyyətlərini tam başa düşmək üçün titan dioksidin maraqlı quruluşu dərinlikdə öyrənilməlidir. Bu blog postunda, titan dioksidin quruluşunu araşdıracağıq və xüsusi xüsusiyyətlərinin əsas səbəblərinə işıq salacağıq.
1. Kristal quruluşu:
Titan dioksidinin, ilk növbədə atomların özünəməxsus təşkili ilə müəyyən edilmiş bir kristal quruluşa malikdir. Baxmayaraq kiTio2Üç kristal fazası (anatase, rutile və brookit) var, ən çox yayılmış iki formaya diqqət yetirəcəyik: rutil və anataz.
A. Rutile quruluşu:
Rutile mərhələsi, hər titan atomunun altı oksigen atomu ilə əhatə olunduğu, bükülmüş bir oktahedron meydana gətirdiyi tetragonal kristal quruluşu ilə tanınır. Bu tənzimləmə yaxın bir oksigen aranjımanı ilə sıx bir atom təbəqəsi meydana gətirir. Bu quruluş, rəng, keramika və hətta günəşdən qoruyucular, o cümlədən müxtəlif tətbiqlər üçün uyğun olan rutil müstəsna sabitlik və davamlılıq verir.
B. Anataz quruluşu:
Anataza vəziyyətində titan atomları, kənarları paylaşan oksigen atomlarına uyğundur. Buna görə bu tənzimləmə, rutile ilə müqayisədə vahid həcmində daha az atom olan daha açıq bir quruluşa səbəb olur. Aşağı sıxlığına baxmayaraq, Anataz əla fotokataltik xüsusiyyətləri, günəş hüceyrələrinin, hava təmizlənməsi sistemlərində və özünü təmizləyən örtüklərdə vacib bir komponent halına gətirən əla fotokataltik xüsusiyyətlər nümayiş etdirir.
2. Enerji Band Gap:
Enerji Band Gapı Tio2-nin başqa bir vacib xüsusiyyətidir və özünəməxsus xüsusiyyətlərinə kömək edir. Bu boşluq materialın elektrik keçiriciliyini və yüngül udma üçün həssaslığını müəyyənləşdirir.
A. Rutile Band quruluşu:
Rutile tio2Təxminən dar bir qrup boşluğuna sahibdir, təxminən 3.0 eV, onu məhdud elektrik dirijoru halına gətirir. Bununla birlikdə, onun bant quruluşu Ultrabənövşəyi (UB) işığını udmaq olar, günəşdən qoruyucu kimi UB qoruyucularında istifadə üçün ideal hala gətirə bilər.
B. Anatase band quruluşu:
Anataz, digər tərəfdən, təxminən 3.2 evdən daha geniş bir boşluq nümayiş etdirir. Bu xarakterik bir anaTase Tio2 əla fotokatalitik fəaliyyət göstərir. İşıqa məruz qaldıqda, valentlik qrupundakı elektronlar həyəcanlanır və keçiriləcək, müxtəlif oksidləşmə və azalma reaksiyalarına səbəb olan keçid qrupuna girir. Bu xüsusiyyətlər suyun təmizlənməsi və hava çirklənməsi azaldılması kimi tətbiqlərin qapısını açır.
3. Qüsurlar və dəyişikliklər:
BuTio2 quruluşuqüsursuz deyil. Bu qüsurlar və dəyişikliklər fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.
A. Oksigen vakansiyaları:
Tio2 Lattice çərçivəsində oksigen vakansiyaları şəklində qüsurlar, pilləli elektronların bir konsentrasiyasını artıraraq, artan katalitik fəaliyyətə və rəng mərkəzlərinin meydana gəlməsinə səbəb olur.
B. Səthi modifikasiya:
Digər keçid metal ionları ilə dopinq kimi idarə olunan səth dəyişiklikləri və ya üzvi birləşmələrlə funksiyalaşdırma, Tio2-nin müəyyən xüsusiyyətlərini daha da artıra bilər. Məsələn, Platinum kimi metallarla dopinq onun katalitik performansını yaxşılaşdıra bilər, üzvi funksional qruplar materialın sabitliyini və fotoaktivliyini artıra bilər.
Sonda:
Tio2-nin fövqəladə quruluşunu başa düşmək, əlamətdar xüsusiyyətlərini və geniş istifadəsini başa düşmək üçün vacibdir. Tio2-nin hər bir kristal formalı forması, Tetragonal rutil quruluşundan açıq, fotokataltik aktiv anafaz fazasına qədər bənzərsiz xüsusiyyətlərə malikdir. Enerji bantları boşluqlarını və qüsurlarını araşdırmaqla, elm adamları, təmizlənmə üsullarından tutmuş enerji yığımına qədər tətbiqlər üçün xüsusiyyətlərini daha da optimallaşdıra bilərlər. Titan dioksidi sirlərini açmağa davam etdiyimiz üçün sənaye inqilabında potensialı potensialının perspektivli qalır.
Time vaxt: Oktyabr-30-2023