හඳුන්වා දෙන්න:
ද්රව්ය විද්යාව ක්ෂේත්රයේ,ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ්(TiO2) පුළුල් පරාසයක යෙදීම් සහිත ආකර්ෂණීය සංයෝගයක් ලෙස මතු වී ඇත. මෙම සංයෝගය විශිෂ්ට රසායනික හා භෞතික ගුණ ඇති අතර එය කාර්මික අංශ කිහිපයකම මිල කළ නොහැකි ය. ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් හි ඇති විශ්මයජනක ව්යුහය ගැඹුරින් අධ්‍යයනය කළ යුතුය. මෙම බ්ලොග් සටහනෙන්, අපි ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් ව්යුහය ගවේෂණය කර එහි විශේෂ ගුණාංග පිටුපස ඇති මූලික හේතු පිළිබඳව ආලෝකය විහිදුවමු.
1. ස්ඵටික ව්යුහය:
ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් ස්ඵටික ව්‍යුහයක් ඇති අතර එය මූලික වශයෙන් එහි අද්විතීය පරමාණු සැකැස්ම මගින් තීරණය වේ. වුවදTiO2ස්ඵටිකරූපී අදියර තුනක් ඇත (anatase, rutile, සහ brookite), අපි වඩාත් පොදු ආකාර දෙක කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමු: rutile සහ anatase.
A. රූටයිල් ව්යුහය:
රූටයිල් අවධිය එහි ටෙට්‍රාගෝන ස්ඵටික ව්යුහය සඳහා ප්‍රසිද්ධය, එහි සෑම ටයිටේනියම් පරමාණුවක්ම ඔක්සිජන් පරමාණු හයකින් වට වී, ඇඹරුණු අෂ්ටකයක් සාදයි. මෙම සැකැස්ම සමීපව ඇසුරුම් කරන ලද ඔක්සිජන් සැකැස්මක් සහිත ඝන පරමාණුක ස්ථරයක් සාදයි. මෙම ව්යුහය රූටයිල් සුවිශේෂී ස්ථායීතාවයක් සහ කල්පැවැත්මක් ලබා දෙයි, තීන්ත, පිඟන් මැටි සහ හිරු ආවරණ ඇතුළු විවිධ යෙදුම් සඳහා එය සුදුසු වේ.
B. Anatase ව්යුහය:
ඇනටේස් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ටයිටේනියම් පරමාණු ඔක්සිජන් පරමාණු පහකට බන්ධනය වී දාර බෙදා ගන්නා අෂ්ටක සාදයි. එමනිසා, මෙම සැකැස්ම රූටයිල් හා සසඳන විට ඒකක පරිමාවකට අඩු පරමාණු සහිත වඩාත් විවෘත ව්‍යුහයක් ඇති කරයි. එහි අඩු ඝනත්වය තිබියදීත්, ඇනටේස් විශිෂ්ට ප්‍රභා උත්ප්‍රේරක ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරයි, එය සූර්ය කෝෂ, වායු පවිත්‍රකරණ පද්ධති සහ ස්වයං පිරිසිදු කිරීමේ ආලේපනවල වැදගත් අංගයක් බවට පත් කරයි.
2. බලශක්ති කලාප පරතරය:
බලශක්ති කලාප පරතරය TiO2 හි තවත් වැදගත් ලක්ෂණයක් වන අතර එහි අද්විතීය ගුණාංග සඳහා දායක වේ. මෙම පරතරය ද්රව්යයේ විද්යුත් සන්නායකතාවය සහ ආලෝකය අවශෝෂණයට එහි සංවේදීතාව තීරණය කරයි.
A. රූටයිල් බෑන්ඩ් ව්යුහය:
Rutile TiO2ආසන්න වශයෙන් 3.0 eV හි සාපේක්ෂව පටු කලාප පරතරයක් ඇති අතර, එය සීමිත විදුලි සන්නායකයක් බවට පත් කරයි. කෙසේ වෙතත්, එහි කලාප ව්‍යුහයට පාරජම්බුල (UV) ආලෝකය අවශෝෂණය කරගත හැකි අතර, එය හිරු ආවරණ වැනි UV ආරක්ෂණයන් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
B. Anatase කලාප ව්යුහය:
අනෙක් අතට, Anatase, දළ වශයෙන් 3.2 eV හි පුළුල් කලාප පරතරයක් පෙන්නුම් කරයි. මෙම ලක්ෂණය anatase TiO2 විශිෂ්ට ප්‍රකාශ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරකම් ලබා දෙයි. ආලෝකයට නිරාවරණය වන විට, සංයුජතා කලාපයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන උද්වේගකර සන්නායක කලාපයට පැන, විවිධ ඔක්සිකරණ හා අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා ඇති කරයි. මෙම ගුණාංග ජලය පිරිසිදු කිරීම සහ වායු දූෂණය අවම කිරීම වැනි යෙදුම් සඳහා දොර විවර කරයි.
3. දෝෂ සහ වෙනස් කිරීම්:
දTio2 හි ව්යුහයඅඩුපාඩු නොමැතිව නොවේ. මෙම දෝෂ සහ වෙනස් කිරීම් ඔවුන්ගේ භෞතික හා රසායනික ගුණාංගවලට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි.
A. ඔක්සිජන් පුරප්පාඩු:
TiO2 දැලිස් තුළ ඇති ඔක්සිජන් පුරප්පාඩු ආකාරයේ දෝෂයන් යුගල නොකළ ඉලෙක්ට්‍රෝන සාන්ද්‍රණයක් හඳුන්වා දෙයි, උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි කිරීමට සහ වර්ණ මධ්‍යස්ථාන සෑදීමට හේතු වේ.
B. මතුපිට වෙනස් කිරීම:
වෙනත් සංක්‍රාන්ති ලෝහ අයන සමඟ මාත්‍රණය කිරීම හෝ කාබනික සංයෝග සමඟ ක්‍රියාකාරී කිරීම වැනි පාලිත පෘෂ්ඨ වෙනස් කිරීම්, TiO2 හි ඇතැම් ගුණාංග තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැක. නිදසුනක් ලෙස, ප්ලැටිනම් වැනි ලෝහ සමඟ මාත්‍රණය කිරීමෙන් එහි උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර කාබනික ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම් මඟින් ද්රව්යයේ ස්ථායිතාව සහ ප්‍රකාශ ක්‍රියාකාරීත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
අවසන් තීරණයේ දී:
Tio2 හි අසාමාන්‍ය ව්යුහය අවබෝධ කර ගැනීම එහි කැපී පෙනෙන ගුණාංග සහ පුළුල් පරාසයක භාවිතයන් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. TiO2 හි සෑම ස්ඵටිකරූපී ආකාරයක්ම ටෙට්‍රාගෝන රූටයිල් ව්‍යුහයේ සිට විවෘත, ප්‍රභා උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරී ඇනටේස් අවධිය දක්වා අද්විතීය ගුණ ඇත. ශක්ති කලාප හිඩැස් සහ ද්රව්ය තුළ ඇති දෝෂ ගවේෂණය කිරීමෙන්, විද්‍යාඥයින්ට පවිත්‍ර කිරීමේ ක්‍රමවේදවල සිට බලශක්ති අස්වනු නෙලීම දක්වා යෙදුම් සඳහා ඔවුන්ගේ ගුණාංග තවදුරටත් ප්‍රශස්ත කළ හැක. අපි ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ්වල අබිරහස් හෙළිදරව් කරමින් සිටින විට, කාර්මික විප්ලවයේ එහි විභවය පොරොන්දු වෙමින් පවතී.
පසු කාලය: ඔක්තෝබර්-30-2023