Dè th' ann an Tio2?
TiO2, gu tric air a ghiorrachadh bhoTitanium dà-ogsaid, na mheasgachadh sùbailte le raon farsaing de thagraidhean thar diofar ghnìomhachasan. Tha an stuth seo, air a dhèanamh suas de titanium agus atoman ocsaidean, cudromach air sgàth a fheartan sònraichte agus a chleachdadh eadar-mheasgte. Anns an rannsachadh coileanta seo, nì sinn sgrùdadh air structar, feartan, dòighean cinneasachaidh, tagraidhean, cùisean àrainneachd, agus na tha san amharc airson titanium dioxide san àm ri teachd.
Structar agus Cumadh
Tha foirmle ceimigeach sìmplidh aig titanium dioxide: TiO2. Tha an structar moileciuil aige air a dhèanamh suas de aon atom titanium ceangailte le dà atom ogsaidean, a’ cruthachadh uachdaran criostalach seasmhach. Tha an todhar ann an grunn polymorphs, leis na cruthan as cumanta mar rutile, anatase, agus brookite. Bidh na polymorphs sin a’ taisbeanadh diofar structaran criostail, a’ leantainn gu atharrachaidhean anns na feartan agus na feartan aca.
Is e Rutile an cruth titanium dà-ogsaid as seasmhaiche a thaobh thermodynamically agus tha e air a chomharrachadh le clàr-amais àrd ath-bheòthail agus neo-sheasmhachd. Tha Anatase, air an làimh eile, meata-sheasmhach ach tha gnìomhachd photocatalytic nas àirde aige an taca ri rutile. Tha Brookite, ged nach eil e cho cumanta, a’ roinn rudan coltach ri rutile agus anatase.
Feartan
Tha pailteas de fheartan iongantach aig titanium dioxide a tha ga dhèanamh riatanach ann an grunn ghnìomhachasan:
- Gealachd: Tha titanium dioxide ainmeil airson cho geal ‘s a tha e, a tha a’ tighinn bhon chlàr-amais àrd ath-tharraingeach aige. Leigidh an togalach seo leis solas faicsinneach a sgapadh gu h-èifeachdach, a’ leantainn gu seallaidhean geal soilleir.
- Neo-sheasmhachd: Tha an neo-sheasmhachd aige ag èirigh bhon chomas aige solas a ghabhail a-steach agus a sgapadh gu h-èifeachdach. Tha an togalach seo ga dhèanamh na roghainn as fheàrr airson a bhith a’ toirt seachad neo-sheasmhachd agus còmhdach ann am peant, còmhdach, agus plastaic.
- Absorption UV: Tha titanium dà-ogsaid a’ taisbeanadh feartan bacadh UV sàr-mhath, ga fhàgail na phrìomh ghrìtheid ann an sgàileanan-grèine agus còmhdach dìon-UV. Bidh e gu h-èifeachdach a’ gabhail a-steach rèididheachd UV cronail, a’ dìon stuthan bunaiteach bho mhilleadh agus milleadh UV.
- Seasmhachd Ceimigeach: Tha TiO2 gu ceimigeach inert agus an-aghaidh a’ mhòr-chuid de cheimigean, searbhagan agus alcalan. Bidh an seasmhachd seo a’ dèanamh cinnteach à fad-beatha agus seasmhachd ann an diofar thagraidhean.
- Gnìomh photocatalytic: Bidh cuid de chruthan de titanium dà-ogsaid, gu sònraichte anatase, a’ nochdadh gnìomhachd photocatalytic nuair a bhios iad fosgailte do sholas ultraviolet (UV). Tha an togalach seo air a chleachdadh ann an leigheas àrainneachd, glanadh uisge, agus còmhdach fèin-ghlanadh.
Dòighean Riochdachaidh
Mar as trice bidh cinneasachadh titanium dà-ogsaid a’ toirt a-steach dà phrìomh dhòigh: pròiseas sulfate agus pròiseas clorid.
- Pròiseas sulfate: Tha an dòigh seo a’ toirt a-steach tionndadh mèinnean anns a bheil titanium, leithid ilmenite no rutile, gu pigment titanium dioxide. Thathas an-toiseach a’ làimhseachadh a’ mhèinn le searbhag sulfarach gus fuasgladh titanium sulfate a thoirt gu buil, a tha an uairsin air a uisgeachadh gus fuasgladh titanium dà-ogsaid hydradach a chruthachadh. Às deidh calcination, thèid an sileadh atharrachadh gu bhith na pigment deireannach.
- Pròiseas Cloride: Anns a’ phròiseas seo, bidh titanium tetrachloride (TiCl4) ag ath-fhreagairt le ocsaidean no ceò uisge aig teòthachd àrd gus gràineanan titanium dà-ogsaid a chruthachadh. Tha an dath a thig às mar as trice nas glaine agus tha feartan optigeach nas fheàrr aige an taca ri titanium dà-ogsaid a thig bho phròiseas sulfate.
Iarrtasan
Bidh titanium dioxide a’ lorg thagraidhean farsaing thar ghnìomhachasan eadar-mheasgte, mar thoradh air na feartan ioma-ghnìomhach aige:
- Paints and Coatings: Is e titanium dioxide am dath geal as fharsainge a thathas a’ cleachdadh ann am peant, còmhdach, agus crìochnachaidhean ailtireil air sgàth cho neo-sheasmhach, cho soilleir agus cho seasmhach ‘s a tha e.
- Plastaigean: Tha e air a thoirt a-steach do ghrunn thoraidhean plastaig, a ’toirt a-steach PVC, polyethylene, agus polypropylene, gus àrdachadh a dhèanamh air neo-sheasmhachd, strì an aghaidh UV, agus geal.
- Cosmaideachd: Tha TiO2 na ghrìtheid cumanta ann an cungaidhean maise, toraidhean cùram craiceann, agus cumaidhean grian-grèine air sgàth na feartan bacadh UV aige agus nàdar neo-phuinnseanta.
- Biadh is Cungaidhean-leigheis: Bidh e a’ frithealadh mar dhath geal agus opacifier ann am bathar bìdh, clàran cungaidh-leigheis, agus capsalan. Tha titanium dà-ogsaid ìre bìdh air aontachadh airson a chleachdadh ann am mòran dhùthchannan, ged a tha draghan ann a thaobh sàbhailteachd agus cunnartan slàinte a dh’ fhaodadh a bhith ann.
- Photocatalysis: Thathas a’ cleachdadh seòrsaichean sònraichte de titanium dioxide ann an tagraidhean photocatalytic, leithid glanadh èadhair is uisge, uachdar fèin-ghlanadh, agus truailleadh truailleadh.
- Ceramics: Tha e air a chleachdadh ann a bhith a 'dèanamh glainnean crèadha, leacan, agus pèileag gus àrdachadh a dhèanamh air neo-sheasmhachd agus geal.
Beachdachaidhean Àrainneachdail
Ged a tha titanium dioxide a’ tabhann grunn bhuannachdan, tha a chinneasachadh agus a chleachdadh a’ togail draghan àrainneachd:
- Caitheamh lùtha: Mar as trice bidh cinneasachadh titanium dà-ogsaid a’ feumachdainn teodhachd àrd agus cuir a-steach lùth mòr, a’ cur ri sgaoilidhean gasa taigh-glainne agus buaidh àrainneachdail.
- Gineadh sgudail: Bidh an dà phròiseas sulfate agus clorid a’ gineadh fo-thoraidhean agus sruthan sgudail, a dh’ fhaodadh a bhith ann neo-chunbhalachd agus a dh ’fheumas faighinn cuidhteas no làimhseachadh ceart gus casg a chuir air truailleadh àrainneachd.
- Nanoparticles: Bidh gràineanan titanium dà-ogsaid nanoscale, a bhios gu tric air an cleachdadh ann an grian-grèine agus cumaidhean cosmaigeach, a’ togail dhraghan a thaobh am puinnseanta a dh’ fhaodadh a bhith aca agus seasmhachd àrainneachd. Tha sgrùdaidhean a’ moladh gum faodadh na nanoparticles sin a bhith nan cunnart do eag-shiostaman uisgeach agus slàinte dhaoine ma thèid an leigeil ma sgaoil don àrainneachd.
- Sùileachadh Riaghlaidh: Bidh buidhnean riaghlaidh air feadh an t-saoghail, leithid Buidheann Dìon Àrainneachd na SA (EPA) agus Buidheann Ceimigean na h-Eòrpa (ECHA), a’ cumail sùil gheur air cinneasachadh, cleachdadh agus sàbhailteachd titanium dioxide gus cunnartan a lughdachadh agus dèanamh cinnteach gu bheilear a’ cumail ri riaghailtean àrainneachd agus slàinte. .
Ro-shealladh san àm ri teachd
Mar a tha an comann-sòisealta a’ leantainn air adhart a’ toirt prìomhachas do sheasmhachd agus stiùbhardachd àrainneachd, tha àm ri teachd titanium dioxide an urra ri ùr-ghnàthachadh agus adhartasan teicneòlach:
- Pròiseasan cinneasachaidh uaine: Bidh oidhirpean rannsachaidh a’ cuimseachadh air a bhith a’ leasachadh dhòighean cinneasachaidh nas seasmhaiche agus nas lùth-èifeachdaiche airson titanium dioxide, leithid pròiseasan photocatalytic agus electrochemical.
- Stuthan Nanostructured: Tha adhartasan ann an nanicneòlas a’ comasachadh dealbhadh agus synthesis de stuthan titanium dà-ogsaid nanostructured le feartan leasaichte airson cleachdadh ann an stòradh lùth, catalysis, agus innleadaireachd bith-mheidigeach.
- Roghainnean bith-mhillidh: Tha leasachadh roghainnean bith-mhillidh agus càirdeil don àrainneachd an àite pigmentan gnàthach titanium dà-ogsaid a’ dol air adhart, ag amas air buaidh àrainneachd a lughdachadh agus dèiligeadh ri draghan mu dheidhinn puinnseanta nanoparticle.
- Iomairtean Eaconamaidh Cearcallach: Dh’ fhaodadh buileachadh phrionnsapalan eaconamaidh cearcallach, a’ gabhail a-steach ath-chuairteachadh agus luachadh sgudail, lughdachadh ghoireasan agus lorg-coise àrainneachd cinneasachadh agus cleachdadh titanium dioxide a lughdachadh.
- Gèilleadh is Sàbhailteachd Riaghlaidh: Tha rannsachadh leantainneach air buaidhean àrainneachdail agus slàinte nanoparticles titanium dioxide, còmhla ri stiùireadh riaghlaidh làidir, deatamach gus dèanamh cinnteach à cleachdadh sàbhailte agus cunntachail thar diofar ghnìomhachasan.
Ann an co-dhùnadh, tha titanium dà-ogsaid na sheasamh mar stuth ioma-thaobhach le mòran thagraidhean agus buadhan. Tha na feartan sònraichte aige, còmhla ri rannsachadh leantainneach agus ùr-ghnàthachadh, a’ gealltainn cumadh a thoirt air a dhreuchd ann an gnìomhachasan eadar-mheasgte agus aig an aon àm a’ dèiligeadh ri draghan àrainneachdail agus ag àrach cleachdaidhean seasmhach airson an ama ri teachd.
Ùine puist: Mar-02-2024