តើ Tio2 ជាអ្វី?

TiO2 ជាញឹកញាប់អក្សរកាត់ពីទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតជាបរិវេណដែលអាចប្រើប្រាស់បានជាមួយនឹងកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅទូទាំងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ។ សារធាតុនេះផ្សំឡើងពីអាតូមទីតាញ៉ូម និងអុកស៊ីហ៊្សែន មានសារៈសំខាន់ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់វា និងការប្រើប្រាស់ចម្រុះ។ នៅក្នុងការរុករកដ៏ទូលំទូលាយនេះ យើងនឹងស្វែងយល់អំពីរចនាសម្ព័ន្ធ លក្ខណៈសម្បត្តិ វិធីសាស្រ្តផលិត កម្មវិធី ការពិចារណាលើបរិស្ថាន និងការរំពឹងទុកនាពេលអនាគតនៃទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត។

រចនាសម្ព័ន្ធនិងសមាសភាព

ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតមានរូបមន្តគីមីសាមញ្ញ៖ TiO2 ។ រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលរបស់វាមានអាតូមទីតានីញ៉ូមមួយភ្ជាប់ជាមួយអាតូមអុកស៊ីសែនពីរ បង្កើតបានជាបន្ទះគ្រីស្តាល់ដែលមានស្ថេរភាព។ សមាសធាតុនេះមាននៅក្នុងប៉ូលីម័រជាច្រើនដែលមានទម្រង់ទូទៅបំផុតគឺ rutile, anatase និង brookite ។ ប៉ូលីម័រទាំងនេះបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ផ្សេងៗគ្នា ដែលនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលនៃលក្ខណៈសម្បត្តិ និងកម្មវិធីរបស់វា។

Rutile គឺជាទម្រង់ដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៃ titanium dioxide ហើយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់និងភាពស្រអាប់របស់វា។ ម្យ៉ាងវិញទៀត Anatase គឺអាចរំលាយបាន ប៉ុន្តែមានសកម្មភាព photocatalytic ខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង rutile ។ Brookite ទោះបីជាមិនសូវសាមញ្ញក៏ដោយ ចែករំលែកភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយទាំង rutile និង anatase ។

ទ្រព្យសម្បត្តិ

ទីតានីញ៉ូម ឌីអុកស៊ីត មានលក្ខណៈសម្បត្តិគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាច្រើន ដែលធ្វើឱ្យវាមិនអាចខ្វះបាននៅក្នុងឧស្សាហកម្មជាច្រើន៖

1. ភាពស៖ ទីតាញ៉ូម ឌីអុកស៊ីត មានភាពល្បីល្បាញដោយសារភាពសពិសេសរបស់វា ដែលកើតចេញពីសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់របស់វា។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះអនុញ្ញាតឱ្យវាបញ្ចេញពន្លឺដែលអាចមើលឃើញប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដែលបណ្តាលឱ្យមានពណ៌លាំពណ៌សភ្លឺ។
2. ភាពស្រអាប់៖ ភាពស្រអាប់របស់វាកើតឡើងពីសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការស្រូប និងបញ្ចេញពន្លឺប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះធ្វើឱ្យវាក្លាយជាជម្រើសដែលពេញចិត្តសម្រាប់ការចែកចាយភាពស្រអាប់ និងការគ្របដណ្តប់នៅក្នុងថ្នាំលាប ថ្នាំកូត និងប្លាស្ទិក។
3. ការស្រូបកាំរស្មីយូវី៖ ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតបង្ហាញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិទប់ស្កាត់កាំរស្មីយូវីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់នៅក្នុងឡេការពារកម្តៅថ្ងៃ និងថ្នាំកូតដែលធន់នឹងកាំរស្មីយូវី។ វាមានប្រសិទ្ធភាពស្រូបយកកាំរស្មី UV ដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ ការពារវត្ថុធាតុដើមពីការរិចរិល និងការខូចខាតដែលបណ្ដាលមកពីកាំរស្មីយូវី។
4. ស្ថេរភាពគីមី៖ TiO2 គឺអសកម្មគីមី និងធន់នឹងសារធាតុគីមី អាស៊ីត និងអាល់កាឡាំងភាគច្រើន។ ស្ថេរភាពនេះធានាបាននូវភាពជាប់បានយូរ និងយូរអង្វែងរបស់វានៅក្នុងកម្មវិធីផ្សេងៗ។
5. សកម្មភាព Photocatalytic៖ ទម្រង់មួយចំនួននៃទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត ជាពិសេស anatase បង្ហាញពីសកម្មភាព photocatalytic នៅពេលប៉ះពាល់នឹងពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការជួសជុលបរិស្ថាន ការបន្សុតទឹក និងថ្នាំកូតសម្អាតដោយខ្លួនឯង។

វិធីសាស្រ្តផលិតកម្ម

ការផលិត​ទីតានីញ៉ូម​ឌីអុកស៊ីត​ជា​ធម្មតា​ជាប់​ពាក់ព័ន្ធ​នឹង​វិធី​ចម្បង​ពីរ៖ ដំណើរការ​ស៊ុលហ្វាត និង​ដំណើរការ​ក្លរ។

1. ដំណើរការស៊ុលហ្វាត៖ វិធីសាស្រ្តនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការបំប្លែងរ៉ែដែលមានផ្ទុកសារធាតុទីតានីញ៉ូម ដូចជាអ៊ីលមេនីត ឬ រូទីល ទៅជាសារធាតុពណ៌ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត។ រ៉ែនេះត្រូវបានព្យាបាលដោយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកជាលើកដំបូងដើម្បីបង្កើតជាដំណោះស្រាយស៊ុលហ្វាតទីតានីញ៉ូម ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានអ៊ីដ្រូលីហ្សីតដើម្បីបង្កើតជាទឹកភ្លៀងទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតដែលមានជាតិសំណើម។ បន្ទាប់ពី calcination, precipitate ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅជាសារធាតុពណ៌ចុងក្រោយ។
2. ដំណើរការ Chloride: នៅក្នុងដំណើរការនេះ titanium tetrachloride (TiCl4) ត្រូវបានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអុកស៊ីសែន ឬចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើម្បីបង្កើតជាភាគល្អិតទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត។ សារធាតុពណ៌ជាលទ្ធផល ជាធម្មតាមានភាពបរិសុទ្ធជាង និងមានលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកល្អជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសារធាតុទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតដែលមកពីដំណើរការស៊ុលហ្វាត។

កម្មវិធី

ទីតានីញ៉ូម ឌីអុកស៊ីត រកឃើញកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅទូទាំងឧស្សាហកម្មចម្រុះ ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិដែលមានប្រយោជន៍របស់វា៖

1. ថ្នាំលាប និងថ្នាំកូត៖ ទីតានីញ៉ូម ឌីអុកស៊ីត គឺជាសារធាតុពណ៌ពណ៌សដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងថ្នាំលាប ថ្នាំកូត និងការបញ្ចប់ស្ថាបត្យកម្ម ដោយសារតែភាពស្រអាប់ ពន្លឺ និងធន់។
2. ផ្លាស្ទិច៖ វាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងផលិតផលផ្លាស្ទិចផ្សេងៗ រួមទាំង PVC ប៉ូលីអេទីឡែន និងប៉ូលីភីលីន ដើម្បីបង្កើនភាពស្រអាប់ ភាពធន់នឹងកាំរស្មីយូវី និងភាពស។
3. គ្រឿងសំអាង៖ TiO2 គឺជាធាតុផ្សំទូទៅនៅក្នុងគ្រឿងសំអាង ផលិតផលថែរក្សាស្បែក និងទម្រង់ឡេការពារកម្តៅថ្ងៃ ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិទប់ស្កាត់កាំរស្មីយូវី និងធម្មជាតិគ្មានជាតិពុល។
4. អាហារ និងឱសថ៖ វាបម្រើជាសារធាតុពណ៌ស និងសារធាតុធ្វើឱ្យស្រអាប់នៅក្នុងផលិតផលអាហារ គ្រាប់ថ្នាំ និងគ្រាប់ថ្នាំ។ ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតថ្នាក់ទីអាហារត្រូវបានអនុម័តសម្រាប់ប្រើប្រាស់នៅក្នុងប្រទេសជាច្រើន ទោះបីជាមានការព្រួយបារម្ភអំពីសុវត្ថិភាព និងហានិភ័យសុខភាពដែលអាចកើតមានក៏ដោយ។
5. Photocatalysis៖ ទម្រង់មួយចំនួននៃទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធី photocatalytic ដូចជាការបន្សុតខ្យល់ និងទឹក ផ្ទៃសម្អាតដោយខ្លួនឯង និងការបំផ្លាញជាតិពុល។
6. សេរ៉ាមិច៖ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការផលិតកញ្ចក់សេរ៉ាមិច ក្បឿង និងប៉សឺឡែន ដើម្បីបង្កើនភាពស្រអាប់ និងពណ៌ស។

ការពិចារណាអំពីបរិស្ថាន

ខណៈពេលដែលទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើន ការផលិត និងការប្រើប្រាស់របស់វាធ្វើឱ្យមានការព្រួយបារម្ភអំពីបរិស្ថាន៖

1. ការប្រើប្រាស់ថាមពល៖ ការផលិតនៃទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតជាធម្មតាតម្រូវឱ្យមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការបញ្ចូលថាមពលសំខាន់ៗ ដែលរួមចំណែកដល់ការបំភាយឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ និងផលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។
2. ការបង្កើតកាកសំណល់៖ ទាំងដំណើរការស៊ុលហ្វាត និងក្លរីត បង្កើតផលអនុផល និងស្ទ្រីមកាកសំណល់ ដែលអាចមានសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ ហើយត្រូវការការចោល ឬការព្យាបាលត្រឹមត្រូវ ដើម្បីការពារការបំពុលបរិស្ថាន។
3. ភាគល្អិតណាណូ៖ ភាគល្អិតទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតកម្រិតណាណូ ដែលជារឿយៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងក្រែមការពារកម្តៅថ្ងៃ និងទម្រង់គ្រឿងសំអាង បង្កើនការព្រួយបារម្ភទាក់ទងនឹងការពុលដែលអាចកើតមាន និងការរក្សាបរិស្ថាន។ ការសិក្សាបានបង្ហាញថា ភាគល្អិតណាណូទាំងនេះអាចបង្កហានិភ័យដល់ប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីក្នុងទឹក និងសុខភាពមនុស្ស ប្រសិនបើបញ្ចេញទៅក្នុងបរិស្ថាន។
4. ការត្រួតពិនិត្យបទប្បញ្ញត្តិ៖ ទីភ្នាក់ងារនិយតកម្មទូទាំងពិភពលោក ដូចជាទីភ្នាក់ងារការពារបរិស្ថានសហរដ្ឋអាមេរិក (EPA) និងទីភ្នាក់ងារគីមីអឺរ៉ុប (ECHA) តាមដានយ៉ាងដិតដល់លើការផលិត ការប្រើប្រាស់ និងសុវត្ថិភាពនៃទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត ដើម្បីកាត់បន្ថយហានិភ័យដែលអាចកើតមាន និងធានាការអនុលោមតាមបទប្បញ្ញត្តិបរិស្ថាន និងសុខភាព។ .

អនាគតកាល

នៅពេលដែលសង្គមបន្តផ្តល់អាទិភាពដល់និរន្តរភាព និងការគ្រប់គ្រងបរិស្ថាន អនាគតនៃទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតពឹងផ្អែកលើការច្នៃប្រឌិត និងការរីកចម្រើនផ្នែកបច្ចេកវិទ្យា៖

1. ដំណើរការផលិតបៃតង៖ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងស្រាវជ្រាវផ្តោតលើការបង្កើតវិធីសាស្រ្តផលិតកម្មប្រកបដោយនិរន្តរភាព និងថាមពលកាន់តែច្រើនសម្រាប់ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត ដូចជាដំណើរការ photocatalytic និង electrochemical ។
2. សម្ភារៈណាណូរចនាសម្ព័នៈ ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាណាណូអាចឱ្យការរចនា និងសំយោគនៃវត្ថុធាតុទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ nanostructured ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិប្រសើរឡើងសម្រាប់កម្មវិធីនៅក្នុងការផ្ទុកថាមពល កាតាលីករ និងវិស្វកម្មជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។
3. ជម្មើសជំនួសដែលអាចបំប្លែងសារជាតិគីមីបាន៖ ការអភិវឌ្ឍន៍ជម្មើសជំនួសដែលអាចបំប្លែងសារជាតិគីមីជីវៈបាន និងងាយស្រួលដល់បរិស្ថានចំពោះសារធាតុពណ៌ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតធម្មតាកំពុងដំណើរការ ក្នុងគោលបំណងកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន និងដោះស្រាយកង្វល់ជុំវិញការពុលនៃភាគល្អិតណាណូ។
4. គំនិតផ្តួចផ្តើមសេដ្ឋកិច្ចរាងជារង្វង់៖ ការអនុវត្តគោលការណ៍សេដ្ឋកិច្ចរាងជារង្វង់ រួមទាំងការកែច្នៃឡើងវិញ និងការកំណត់តម្លៃសំណល់ អាចកាត់បន្ថយការថយចុះនៃធនធាន និងកាត់បន្ថយកម្រិតបរិស្ថាននៃផលិតកម្ម និងការប្រើប្រាស់ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត។
5. ការអនុលោមតាមបទប្បញ្ញត្តិ និងសុវត្ថិភាព៖ ការស្រាវជ្រាវបន្តទៅលើផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន និងសុខភាពនៃភាគល្អិតទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត nanoparticles រួមជាមួយនឹងការត្រួតពិនិត្យបទប្បញ្ញត្តិដ៏រឹងមាំ គឺចាំបាច់ដើម្បីធានាការប្រើប្រាស់ប្រកបដោយសុវត្ថិភាព និងការទទួលខុសត្រូវនៅទូទាំងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ។

សរុបសេចក្តីមក ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត ឈរជាសមាសធាតុចម្រុះ ដែលមានកម្មវិធី និងផលប៉ះពាល់ជាច្រើន។ លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់វា រួមជាមួយនឹងការស្រាវជ្រាវ និងការបង្កើតថ្មីដែលកំពុងបន្ត សន្យាថានឹងកំណត់តួនាទីរបស់ខ្លួននៅក្នុងឧស្សាហកម្មចម្រុះ ខណៈពេលដែលដោះស្រាយបញ្ហាបរិស្ថាន និងជំរុញការអនុវត្តប្រកបដោយនិរន្តរភាពសម្រាប់អនាគត។