رشته حقوق

تیتانیوم دی اکسید

دانلود پایان نامه

٣٨٨
٢/٣
TiO2 آناتاز
٣٨٨
٢/٣
ZnO
٣٣۵
۷/٣
ZnS
۵١۷
۴/٢
CdS
۵٣٩
٣/٢
Fe2O3
۴۴٣
٨/٢
WO3
برخی از این مواد توسط نور مرئی برانگیخته می‌شوند و این امر چشم‌اندازهای مهمی را به روی فوتوکاتالیز باز
می‌کند ]18[. در اکسیدها و سولفیدها با یون‌هایMn+،O2- وS2- سر و کار داریم. از بین نیمه رساناها Fe2O3، WO3، CdS، ZnO، TiO2 و ZnS در واکنش‌های فوتوکاتالیزوری بیشتر از سایر نیمه رساناها مورد استفاده قرار می‌گیرند. TiO2 و بعد ZnO فعال‌ترین فوتوکاتالیست‌ها هستند. اکسیدهای دیگر نظیر ZrO2، SnO2، WO2 و MoO3 فعالیت کمتری دارند و در نتیجه کارآیی مورد انتظار را همانند TiO2 ندارند.
1-8. تیتانیوم دی اکسید :
تیتانیوم دی ‌اکسید از اکسیدهای فلزی با وزن مولکولی90/79 است، که در زندگی روزمره کاربرد فراوانی دارد. از نظر شیمیایی بسیار پایدار است، پایداری حرارتی خوبی دارد، از نظر شیمیایی و بیولوژیکی بی‌اثر است، توسط فلوریدریک و سولفوریک اسید غلیظ حل می‌شود، غیرسمی و آمفوتر است و ویژگی‌های قلیایی و اسیدی ضعیفی دارد، خیلی گران نیست، قادر به اکسیداسیون ترکیبات آلی شامل غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها است، خواص فوتوکاتالیستی قوی‌ای از جمله خواص ضدمه، تصفیۀ آب، تصفیۀ هوا، ضدباکتری و ضدسرطان را دارا می‌باشد. تیتانیم دی ‌اکسید یک نیمه‌هادی حساس به نور است و شکاف انرژی این ماده در حدود ev 2/3 است که می‌تواند تابش الکترومغناطیس را در محدودۀ نزدیک فرابنفش (طول‌موج‌های مساوی یا کمتر از 388-380 نانومتر) جذب کند. از این خاصیت به عنوان جاذب نور فرابنفش در کرم‌های ضدآفتاب استفاده می‌شود. بررسی‌ها نشان داده‌اند فعالیت فوتوکاتالیزوری تیتانیم دی اکسید و میزان دقیق شکاف به شدت به اندازۀ نانو ذرات وابسته است. تغییر شگرف انرژی شکاف نواری و پیدایش ترازهای جدید به واسطۀ کاهش اندازۀ ذرات و ورود به حوزۀ نانو است. کاهش اندازۀ ذرات موجب افزایش مساحت سطح و به دنبال آن افزایش پتانسیل اکسایش-کاهش شده که سبب فعالیت بالای فوتوکاتالیزوری می‌شود ]2[. علاوه بر اندازۀ ذرات، ریخت‌شناسی و نوع ساختار ذرات نیز بر روی دانسیتۀ حامل‌های بار، طول عمر آنها و مراکز به دام انداختن آنها تأثیر فراوانی دارد. تیتانیم دی اکسید دارای سه ساختار مختلف آناتاز، روتیل و بروکیت است. نانوذرات تیتانیوم دی اکسید در جذب فلزات سنگین و اکسید کردن ترکیبات آلی فرار از قبیل تری‌کلرومتان، تتراکلرواتیلن، 1و3دی‌کلروبنزن و دی‌کلرومتان (حلال‌های استخراج شده از فرآیندهای صنعتی) در آبهای زیرزمینی یا آلوده مورد استفاده قرار می‌گیرند. گونه‌های اکسیژن‌دار از قبیل رادیکال هیدروکسیل، سوپراکسید و پراکسید هیدروژن در فرآیند جذب فلز و ضدعفونی کردن آب سهیم هستند ]71[.
1-9. فوتوکاتالیزور TiO2 در مقیاس نانو :
بررسی‌ها نشان داده‌اند فعالیت فوتوکاتالیزوری تیتانیم دی اکسید به شدت به اندازه ذرات وابسته است. کاهش اندازه ذرات موجب افزایش مساحت سطح و به دنبال آن افزایش پتانسیل اکسایش-کاهش شده که سبب فعالیت بالای فوتوکاتالیزوری می‌شود. برای مثال می‌توان به تغییر انرژی شکاف نواری در اثر تغییر اندازه ذرات اشاره کرد. در شکل (1-3)، تغییر شگرف شکاف نوار و پیدایش ترازهای جدید نمایان است که به واسطه کاهش اندازه ذرات و ورود به حوزه نانو ظاهر می‌شوند [24]. گاهی می‌توان پهنای این نوار را تغییر داد. علاوه بر اندازه ذرات، ریخت‌شناسی و نوع ساختار ذرات نیز بر روی دانسیته حامل‌های بار، طول عمر و مراکز به دام انداختن آنها تأثیر فراوانی دارد. از دیدگاه ریخت‌شناسی، ساختار و سطح فعال ذرات نیز قادر است نقش تعیین‌کننده‌ایی را در رابطه با دانسیته حامل‌های بار ایفا نماید. که در این رابطه تیتانیوم دی اکسید بسیار مورد توجه می‌باشد.
2000 N=(نیمه‌رسانا) N=2000(ذرات کوانتایی) N=2 (مولکول) N=1 (اتم)

مطلب مشابه :  پیامبر اسلام (ص)

برای دانلود متن کامل فایل این  پایان نامه می توانید  اینجا کلیک کنید