Aurkeztu:
Materialen zientziaren arloan,titanio dioxidoa(TIO2) konposatu liluragarri gisa sortu da aplikazio sorta zabal batekin. Konposatu honek propietate kimiko eta fisiko bikainak ditu, industria-sektore askotan eskerga bihurtuz. Bere ezaugarri bereziak guztiz ulertzeko, titanio dioxidoaren egitura liluragarria sakonki aztertu behar da. Blog-mezu honetan, titanio dioxidoaren egitura aztertuko dugu eta bere propietate berezien atzean oinarrizko arrazoiak argituko ditugu.
1. Kristal egitura:
Titanium dioxidoak kristal egitura du, batez ere atomoen antolamendu berezia zehazten du. Nahiz etaTio2Hiru fase kristal (anateas, errutilak eta brookite) ditu, bi forma ohikoenetan oinarrituko gara: rutile eta anateasa.
A. Egitura errutila:
Fase errutila da bere kristal egitura tetragonala dela eta, titanio atomo bakoitza sei oxigeno atomoz inguratuta baitago, oktaedro bihurritua eratuz. Antolamendu honek geruza atomiko trinkoa osatzen du, oxigeno-moldaketa estua duena. Egitura honek aparteko egonkortasun eta iraunkortasun errutila ematen du, hainbat aplikazioetarako egokiena, pintura, zeramika eta eguzkitarako krema barne.
B. Anatese Egitura:
Anateasaren kasuan, titanio atomoak oxigeno bost atomoekin lotzen dira, ertzak partekatzen dituzten ocahedroak osatzen dituzte. Hori dela eta, antolamendu honek egitura irekiagoa da, unitateko bolumen bakoitzeko atomo gutxiago dituena, rutilearekin alderatuta. Dentsitate baxua izan arren, anateasak propietate fotokatalitiko bikainak erakusten ditu, eguzki zeluletan, airearen arazketa sistemetan eta auto-garbiketa estalduretan osagai garrantzitsua bihurtuz.
2. Energy Band Gap:
Energiaren banda hutsunea TIO2-ren beste ezaugarri garrantzitsu bat da eta bere propietate bereziak laguntzen ditu. Hutsune honek materialaren eroankortasun elektrikoa eta xurgapen arina sentikortasuna zehazten ditu.
A. Rutile Band Egitura:
Rutile tio23.0 eV-ko banda hutsune nahiko estua du, eroale elektriko mugatua bihurtuz. Hala ere, bere taldearen egiturak argia (UV) argia xurgatu dezake, eguzki babesleak bezalako UV babesletan erabiltzeko aproposa bihurtuz.
B. Anateas Band Egitura:
Anateasak, aldiz, 3,2 EV inguruko banda hutsune zabalagoa erakusten du. Ezaugarri honek Anateas Tio2 jarduera fotokatalitiko bikaina ematen du. Argiaren eraginpean daudenean, Valence Band-en elektroiak hunkituta daude eta eroale-bandara salto egiten dute, hainbat oxidazio eta murrizteko erreakzioak eraginez. Propietate horiek atea irekitzen dute aplikazioei, hala nola, ur arazketa eta airearen kutsadura arintzea.
3. Akatsak eta aldaketak:
-ATIO2ren egituraez da akatsik gabe. Akats eta aldaketa horiek nabarmen eragiten dute beren propietate fisiko eta kimikoetan.
A. Oxigeno hutsak:
TIO2 sardearen barruan oxigeno lanpostu zoragarrien inolako akatsek ordaindu gabeko elektroien kontzentrazioa aurkezten dute, jarduera katalitikoa areagotzea eta kolore zentroen eraketa.
B. Gainazalaren aldaketa:
Kontrolatutako gainazaleko aldaketak kontrolatutako, hala nola, beste trantsizio metalikoekin edo konposatu organikoekin funtzionalizazioarekin, are gehiago, TIO2 propietate batzuk hobetu ditzake. Adibidez, platinoa bezalako metalekin dopatzeak bere errendimendu katalitikoa hobetu dezake, eta talde funtzional organikoek materialaren egonkortasuna eta fotosaktibitatea hobetu ditzakete.
Ondorioz:
TIO2 aparteko egitura ulertzea funtsezkoa da bere propietate aipagarriak eta erabilera sorta zabala ulertzea. TIO2-ren kristal forma bakoitzak propietate bereziak ditu, tetragonikoen egitura fase irekia, fotokatalitikoki aktibo dagoen fasea. Materialen energia-hutsuneak eta akatsak esploratuz, zientzialariek are gehiago opa dezakete beren propietateak garbitzeko tekniketatik energia uzta lortzeko. Titanio dioxidoaren misterioak argitzen jarraitzen dugunez, iraultza industrialeko potentziala itxaropentsua da.
Posta: 2012-03-30