באַקענען:
אין די פעלד פון מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט,טיטאַניום דייאַקסייד(TiO2) איז ימערדזשד ווי אַ פאַסאַנייטינג קאַמפּאַונד מיט אַ ברייט קייט פון אַפּלאַקיישאַנז.דער קאַמפּאַונד האט ויסגעצייכנט כעמישער און גשמיות פּראָפּערטיעס, וואָס מאכט עס ינוואַליאַבאַל אין עטלעכע ינדאַסטרי סעקטאָרס.כּדי צו גאָר פֿאַרשטיין זייַן יינציק מידות, די פאַסאַנייטינג סטרוקטור פון טיטאַניום דייאַקסייד מוזן זיין געלערנט אין טיף.אין דעם בלאָג פּאָסטן, מיר וועלן ויספאָרשן די סטרוקטור פון טיטאַניום דייאַקסייד און אָפּדאַך ליכט אויף די פונדאַמענטאַל סיבות הינטער זייַן ספּעציעל פּראָפּערטיעס.
1. קריסטאַל סטרוקטור:
טיטאַניום דייאַקסייד האט אַ קריסטאַל סטרוקטור, באשלאסן בפֿרט דורך זייַן יינציק אָרדענונג פון אַטאָמס.כאָטשTiO2האט דריי קריסטאַליין פייזאַז (אַנאַטאַסע, רוטילע און בראָוקיטע), מיר וועלן פאָקוס אויף די צוויי מערסט פּראָסט פארמען: רוטיל און אַנאַטאַסע.
א רוטיל סטרוקטור:
די רוטיל פאַסע איז באקאנט פֿאַר זייַן טעטראַגאָנאַל קריסטאַל סטרוקטור, אין וואָס יעדער טיטאַניום אַטאָם איז סעראַונדאַד דורך זעקס זויערשטאָף אַטאָמס, פאָרמינג אַ טוויסטיד אָקטאַהעדראָן.דעם אָרדענונג פארמען אַ געדיכט אַטאָמישע שיכטע מיט אַ נאָענט-פּאַקט זויערשטאָף אָרדענונג.די סטרוקטור גיט רוטיל יקסעפּשאַנאַל פעסטקייַט און געווער, וואָס מאכט עס פּאַסיק פֿאַר אַ פאַרשיידנקייַט פון אַפּלאַקיישאַנז, אַרייַנגערעכנט פּיינט, סעראַמיקס און אפילו סאַנסקרין.
ב. אַנאַטאַסע סטרוקטור:
אין דעם פאַל פון אַנאַטאַסע, די טיטאַניום אַטאָמס זענען בונד צו פינף זויערשטאָף אַטאָמס, פאָרמינג אָקטאַהעדראָנס וואָס טיילן עדזשאַז.דעריבער, דעם אָרדענונג רעזולטאטן אין אַ מער אָפֿן סטרוקטור מיט ווייניקערע אַטאָמס פּער אַפּאַראַט באַנד קאַמפּערד מיט רוטיל.טראָץ זיין נידעריק געדיכטקייַט, אַנאַטאַסע יגזיבאַץ ויסגעצייכנט פאָטאָקאַטאַליטיק פּראָפּערטיעס, וואָס מאכט עס אַ וויכטיק קאָמפּאָנענט אין זונ - סעלז, לופט רייניקונג סיסטעמען און זיך-רייניקינג קאָוטינגז.
2. ענערגיע באַנד ריס:
די ענערגיע באַנד ריס איז אן אנדער וויכטיק כאַראַקטעריסטיש פון TiO2 און קאַנטריביוץ צו זייַן יינציק פּראָפּערטיעס.דער ריס דיטערמאַנז די עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון דעם מאַטעריאַל און זייַן סענסיטיוויטי צו ליכט אַבזאָרפּשאַן.
א. רוטיל באַנד סטרוקטור:
Rutile TiO2האט אַ לעפיערעך שמאָל באַנד ריס פון בעערעך 3.0 eV, מאכן עס אַ לימיטעד עלעקטריקאַל אָנפירער.אָבער, זיין באַנד סטרוקטור קענען אַרייַנציען אַלטראַווייאַליט (UV) ליכט, מאכן עס ידעאַל פֿאַר נוצן אין ווו פּראַטעקטאַנץ אַזאַ ווי סאַנסקרין.
ב. אַנאַטאַסע באַנד סטרוקטור:
אַנאַטאַסע, אויף די אנדערע האַנט, יגזיבאַץ אַ ברייט באַנד ריס פון בעערעך 3.2 eV.דעם קוואַליטעט גיט אַנאַטאַסע טיאָ2 ויסגעצייכנט פאָטאָקאַטאַליטיק טעטיקייט.ווען יקספּאָוזד צו ליכט, עלעקטראָנס אין די וואַלענס באַנד זענען יקסייטאַד און שפּרינגען אין די קאַנדאַקשאַן באַנד, וואָס פאַרשאַפן פאַרשידן אַקסאַדיישאַן און רעדוקציע ריאַקשאַנז.די פּראָפּערטיעס עפענען די טיר פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי וואַסער רייניקונג און מיטיגיישאַן פון לופט פאַרפּעסטיקונג.
3. חסרונות און מאָדיפיקאַטיאָנס:
דיסטרוקטור פון Tio2איז ניט אָן פלאָז.די חסרונות און מאָדיפיקאַטיאָנס באטייטיק ווירקן זייער גשמיות און כעמישער פּראָפּערטיעס.
א. זויערשטאָף וואַקאַנסיעס:
חסרונות אין די פאָרעם פון זויערשטאָף וואַקאַנסיעס אין די TiO2 לאַטאַס ינטראָודוסט אַ קאַנסאַנטריישאַן פון אַנפּערד עלעקטראָנס, לידינג צו געוואקסן קאַטאַליטיק טעטיקייט און די פאָרמירונג פון קאָליר סענטערס.
ב. ייבערפלאַך מאָדיפיקאַטיאָן:
קאַנטראָולד ייבערפלאַך מאָדיפיקאַטיאָנס, אַזאַ ווי דאָפּינג מיט אנדערע יבערגאַנג מעטאַל ייאַנז אָדער פאַנגקשאַנאַליזיישאַן מיט אָרגאַניק קאַמפּאַונדז, קענען ווייַטער פאַרבעסערן זיכער פּראָפּערטיעס פון TiO2.פֿאַר בייַשפּיל, דאָפּינג מיט מעטאַלס אַזאַ ווי פּלאַטינום קענען פֿאַרבעסערן זייַן קאַטאַליטיק פאָרשטעלונג, בשעת אָרגאַניק פאַנגקשאַנאַל גרופּעס קענען פאַרבעסערן די מאַטעריאַל ס פעסטקייַט און פאָטאָאַקטיוויטי.
אין מסקנא:
פארשטאנד פון די ויסערגעוויינלעך סטרוקטור פון Tio2 איז קריטיש צו פֿאַרשטיין זייַן מערקווירדיק פּראָפּערטיעס און ברייט קייט פון ניצט.יעדער קריסטאַליין פאָרעם פון TiO2 האט יינציק פּראָפּערטיעס, פֿון די טעטראַגאָנאַל רוטיל סטרוקטור צו די אָפֿן, פאָטאָקאַטאַליטיקלי אַקטיוו אַנאַטאַסע פאַסע.דורך ויספאָרשן ענערגיע באַנד גאַפּס און חסרונות אין מאַטעריאַלס, סייאַנטיס קענען ווייַטער אַפּטאַמייז זייער פּראָפּערטיעס פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז ריינדזשינג פון רייניקונג טעקניקס צו ענערגיע כאַרוואַסטינג.ווען מיר פאָרזעצן צו אַנראַוואַל די סודות פון טיטאַניום דייאַקסייד, זיין פּאָטענציעל אין די ינדאַסטריאַל רעוואָלוציע בלייבט פּראַמאַסינג.
פּאָסטן צייט: 30 אקטאבער 2023