ណែនាំ៖
នៅក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ។ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត(TiO2) បានលេចចេញជាសមាសធាតុដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ជាមួយនឹងកម្មវិធីដ៏ធំទូលាយមួយ។សមាសធាតុនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងរូបវន្តដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលធ្វើឱ្យវាមានតម្លៃមិនអាចកាត់ថ្លៃបាននៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្មមួយចំនួន។ដើម្បីយល់ឱ្យបានច្បាស់ពីគុណសម្បត្តិតែមួយគត់របស់វា រចនាសម្ព័ន្ធគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍របស់ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតត្រូវតែសិក្សាឱ្យស៊ីជម្រៅ។នៅក្នុងការបង្ហោះប្លក់នេះ យើងនឹងស្វែងយល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត និងបំភ្លឺអំពីហេតុផលជាមូលដ្ឋាននៅពីក្រោយលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។
1. រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់៖
ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ដែលកំណត់ជាចម្បងដោយការរៀបចំអាតូមតែមួយគត់របស់វា។ទោះបីជាTiO2មានបីដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ (អាណាតាស រូទីល និងប្រូកស៊ីត) យើងនឹងផ្តោតលើទម្រង់ទូទៅបំផុតពីរគឺ រូទីល និងអាណាតាស។
A. រចនាសម្ព័ន្ធ Rutile៖
ដំណាក់កាល rutile ត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ tetragonal ដែលក្នុងនោះអាតូមទីតានីញ៉ូមនីមួយៗត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយអាតូមអុកស៊ីសែនចំនួនប្រាំមួយ បង្កើតបានជា octahedron រមួល។ការរៀបចំនេះបង្កើតជាស្រទាប់អាតូមក្រាស់ជាមួយនឹងការរៀបចំអុកស៊ីហ្សែនយ៉ាងជិតស្និទ្ធ។រចនាសម្ព័ននេះផ្តល់នូវស្ថេរភាព និងធន់ពិសេសរបស់ rutile ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីជាច្រើន រួមទាំងថ្នាំលាប សេរ៉ាមិច និងសូម្បីតែឡេការពារកម្តៅថ្ងៃ។
ខ.រចនាសម្ព័ន្ធ Anatase៖
ក្នុងករណី anatase អាតូមទីតានីញ៉ូមត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមអុកស៊ីសែនចំនួនប្រាំ បង្កើតបានជា octahedrons ដែលចែកគែម។ដូច្នេះការរៀបចំនេះបណ្តាលឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធបើកចំហកាន់តែច្រើនជាមួយនឹងអាតូមតិចជាងមុនក្នុងបរិមាណឯកតាបើប្រៀបធៀបទៅនឹង rutile ។ទោះបីជាដង់ស៊ីតេទាបរបស់វាក៏ដោយ ក៏អាណាតាសបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិ photocatalytic ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសមាសធាតុសំខាន់នៅក្នុងកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ប្រព័ន្ធបន្សុតខ្យល់ និងថ្នាំកូតសម្អាតដោយខ្លួនឯង។
2. គម្លាតក្រុមថាមពល៖
គម្លាតក្រុមថាមពលគឺជាលក្ខណៈសំខាន់មួយទៀតរបស់ TiO2 ហើយរួមចំណែកដល់លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។គម្លាតនេះកំណត់ពីចរន្តអគ្គិសនីរបស់សម្ភារៈ និងភាពប្រែប្រួលរបស់វាចំពោះការស្រូបពន្លឺ។
A. រចនាសម្ព័ន្ធក្រុម Rutile៖
Rutile TiO2មានគម្លាតក្រុមតន្រ្តីតូចចង្អៀតប្រហែល 3.0 eV ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាចំហាយអគ្គិសនីមានកម្រិត។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រចនាសម្ព័ន្ធក្រុមរបស់វាអាចស្រូបយកពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ (UV) ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ប្រើក្នុងការការពារកាំរស្មី UV ដូចជាឡេការពារកម្តៅថ្ងៃ។
ខ. រចនាសម្ព័ន្ធក្រុមតន្រ្តី Anatase៖
ម្យ៉ាងវិញទៀត Anatase បង្ហាញគម្លាតនៃក្រុមតន្រ្តីធំជាងប្រហែល 3.2 eV ។លក្ខណៈនេះផ្តល់នូវសកម្មភាព photocatalytic ដ៏ល្អ anatase TiO2 ។នៅពេលដែលប៉ះនឹងពន្លឺ អេឡិចត្រុងនៅក្នុងក្រុម valence មានការរំភើប ហើយលោតចូលទៅក្នុងក្រុម conduction ដែលបណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម និងការកាត់បន្ថយផ្សេងៗកើតឡើង។លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះបើកទ្វារដល់កម្មវិធីដូចជាការបន្សុតទឹក និងការកាត់បន្ថយការបំពុលខ្យល់។
3. ពិការភាព និងការកែប្រែ៖
នេះ។រចនាសម្ព័ន្ធ Tio2មិនមែនដោយគ្មានគុណវិបត្តិទេ។ពិការភាព និងការកែប្រែទាំងនេះប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីរបស់វា។
A. កន្លែងទំនេរអុកស៊ីសែន៖
ពិការភាពនៅក្នុងទម្រង់នៃកន្លែងទំនេរអុកស៊ីសែននៅក្នុងបន្ទះ TiO2 ណែនាំកំហាប់នៃអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង ដែលនាំឱ្យបង្កើនសកម្មភាពកាតាលីករ និងការបង្កើតមជ្ឈមណ្ឌលពណ៌។
ខ- ការកែប្រែផ្ទៃ៖
ការកែប្រែផ្ទៃដែលបានគ្រប់គ្រង ដូចជាសារធាតុ doping ជាមួយអ៊ីយ៉ុងដែកផ្លាស់ប្តូរផ្សេងទៀត ឬមុខងារជាមួយសមាសធាតុសរីរាង្គ អាចបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់របស់ TiO2 បន្ថែមទៀត។ជាឧទាហរណ៍ សារធាតុ doping ជាមួយលោហធាតុដូចជាផ្លាទីន អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការកាតាលីកររបស់វា ខណៈដែលក្រុមមុខងារសរីរាង្គអាចបង្កើនស្ថេរភាព និងសកម្មភាពនៃរូបភាព។
សរុបសេចក្តី៖
ការយល់ដឹងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធដ៏អស្ចារ្យនៃ Tio2 គឺមានសារៈសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏អស្ចារ្យរបស់វា និងការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ទម្រង់គ្រីស្តាល់នៃ TiO2 នីមួយៗមានលក្ខណៈសម្បត្តិតែមួយគត់ ចាប់ពីរចនាសម្ព័ន្ធ tetragonal rutile រហូតដល់ដំណាក់កាលសកម្ម photocatalytically សកម្ម។តាមរយៈការស្វែងរកចន្លោះប្រហោងថាមពល និងពិការភាពនៅក្នុងសម្ភារៈ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបន្ថែមទៀតនូវលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេសម្រាប់កម្មវិធីចាប់ពីបច្ចេកទេសបន្សុតរហូតដល់ការប្រមូលថាមពល។នៅពេលដែលយើងបន្តស្រាយអាថ៌កំបាំងនៃទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត សក្តានុពលរបស់វានៅក្នុងបដិវត្តន៍ឧស្សាហកម្មនៅតែសន្យា។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ៣០ ខែតុលា ឆ្នាំ ២០២៣