Кереш:
Фән материаллары өлкәсендә,титан диоксиды(TiO2) төрле кушымталар белән кызыклы кушылма булып барлыкка килде.Бу катнашма бик яхшы химик һәм физик үзенчәлекләргә ия, аны берничә сәнәгать өлкәсендә бәяләп бетергесез итә.Аның уникаль сыйфатларын тулысынча аңлар өчен, титан газының мавыктыргыч структурасы тирәнтен өйрәнелергә тиеш.Бу блог постында без титан диоксиды структурасын өйрәнербез һәм аның махсус үзенчәлекләренең төп сәбәпләрен яктыртырбыз.
1. Бәллүр төзелеш:
Титан газы кристалл структурага ия, ул атомнарның уникаль урнашуы белән билгеләнә.ГәрчәTiO2өч кристалл фазасы бар (анатаз, рутил, һәм брукит), без иң еш очрый торган ике формага игътибар итәрбез: рутил һәм анатаз.
A. Рутил структурасы:
Рутил фазасы тетрагональ кристалл структурасы белән билгеле, анда һәр титан атомы алты кислород атомы белән әйләндереп алынган, борылган октадрон формалаштыра.Бу аранжировка тыгыз кислород белән тыгыз атом катламын формалаштыра.Бу структур рутилга гаҗәеп тотрыклылык һәм ныклык бирә, аны төрле кушымталар өчен яраклы итә, буяу, керамика, хәтта кояш экраны.
Б. Анатаз структурасы:
Анатаза булганда, титан атомнары биш кислород атомы белән бәйләнгән, кырларын бүлешүче октадроннар барлыкка китерә.Шуңа күрә, бу аранжировка рутил белән чагыштырганда, берәмлек күләменә азрак атом белән ачык структурага китерә.Түбән тыгызлыгына карамастан, анатаз искиткеч фотокаталитик үзлекләрен күрсәтә, аны кояш күзәнәкләрендә, һаваны чистарту системаларында һәм үз-үзен чистарту капламаларында мөһим компонент итә.
2. Энергия полосасы аермасы:
Энергия полосасы аермасы - TiO2 өчен тагын бер мөһим характеристика һәм аның уникаль үзенчәлекләренә ярдәм итә.Бу аерма материалның электр үткәрүчәнлеген һәм аның яктылык үзләштерүенә сизгерлеген билгели.
A. Рутил төркеменең структурасы:
Rutile TiO2якынча 3.0 eV чагыштырмача тар диапазон аермасы бар, аны чикләнгән электр үткәргеч итә.Ләкин, аның полосасы структурасы ультрафиолет (UV) нурын сеңдерә ала, аны кояштан саклаучы UV саклагычларында куллану өчен идеаль итә.
B. Анатаз төркеме структурасы:
Анатаз, киресенчә, якынча 3,2 eV киңрәк диапазонны күрсәтә.Бу характеристика анатаз TiO2 искиткеч фотокаталитик активлык бирә.Яктылыкка эләккәндә, валентлык полосасындагы электроннар дулкынланалар һәм үткәргеч полосасына сикерәләр, төрле оксидлашу һәм киметү реакцияләре барлыкка киләләр.Бу үзлекләр су чистарту һәм һаваның пычрануын йомшарту кебек кушымталарга ишек ачалар.
3. Кимчелекләр һәм үзгәртүләр:
.Әр сүзнеңTio2 структурасыкимчелексез түгел.Бу кимчелекләр һәм үзгәртүләр аларның физик һәм химик үзлекләренә зур йогынты ясыйлар.
A. Кислород вакансияләре:
TiO2 тактасы эчендә кислород вакансияләре формасындагы кимчелекләр парланмаган электрон концентрациясен кертә, бу катализатор активлыгын арттыруга һәм төс үзәкләрен булдыруга китерә.
B. faceир өсте модификациясе:
Контрольдә тотылган өслек модификациясе, мәсәлән, башка металл ионнары белән допинг яки органик кушылмалар белән функциональләштерү, TiO2ның кайбер үзенчәлекләрен тагын да көчәйтә ала.Мәсәлән, платина кебек металллар белән допинг аның катализатор эшчәнлеген яхшырта ала, ә органик функциональ төркемнәр материалның тотрыклылыгын һәм фотоактивлыгын арттыра ала.
Ахырда:
Tio2-ның гадәти булмаган структурасын аңлау аның искиткеч үзенчәлекләрен һәм киң кулланылышын аңлау өчен бик мөһим.TiO2-ның һәр кристалл формасы уникаль үзенчәлекләргә ия, тетрагональ рутил структурасыннан ачык, фотокаталитик актив анатаза фазасына кадәр.Энергия полосасы җитешсезлекләрен һәм материаллардагы кимчелекләрне тикшереп, галимнәр чистарту техникасыннан алып энергия җыюга кадәр куллану өчен үзлекләрен оптимальләштерә алалар.Титан диоксиды серләрен ачуны дәвам иткәндә, аның сәнәгать революциясендә потенциалы өметле булып кала.
Пост вакыты: 30-2023 октябрь