cho em hoi? tai sao TiO2 dạng anatas lại có khả năng tham gia các phản ứng oxi hóa quang học. dạng TiO2 rutin lại có hoạt tính yếu hơn nhiều và không được chú ý tới trong các phản ứng loại này? many thanks!
Xét về xúc tác quang hoá, rõ ràng anatas có hạot tính cao hơn Rutil( không kể những dạng thù hình khác )Bởi vì rutil điều chế ở nhiệt độ cao nên xảy ra sự dehydrat hoá triệt để trên toàn bề mặt .TRong khi đó anatas điều chế ở nhiệt độ thấp hơn nên trên bề mặt của nó vẩn còn các gốc OH [ -Ti<OH] nên dễ dàng hấp phụ các chất trên bề mặt.diện tích bề mặt riêng của anatas cao hơn rutil như đã nói ở trên. Nhưng thực tế cho thấy rằng sử dụng chất xúc tác TiO2 khi sử dụng 100% anatas không cho hoạt tính cao hơn khi sử dụng hổn hợp gồm anatas/rutil =70/30. Điều này được giải thích như sau : Cả anatas và rutil đều có năng lượng vùng hoá trị là như nhau.nhưng Rutil có năng lượng vùng dẫn thấp hơn năng lượng vùng dẫn của anatas là 0.3 eV.Do đó điện tử quang sinh dễ dàng đi vào vùng dẫn của rutil .làm tăng khả năng đi vào vùng dẫn của điện tử trong chất bán dẫn TiO2
- Cơ chế của việc xúc tác quang hoá thì giải thích như sau : Đó là Khi chịu một bức xạ có năng lượng bé hơn 3.5 eV thì (3.5eV là năng lượng vùng cấm của TiO2) tức là ánh sáng có bước sóng bé hơn 375nm thì điện tử trong vùng hoá trị sẽ đi vào vùng dẫn. LÀm xuất hiện lỗ trống quang sinh và điện tử quang sinh.sau đó điện tử quang sinh và lổ trống quang sinh di chuyển ra bề mặt hạt xúc tác .Tiếp xúc với các chất cho và nhận điện tử như :O2,H20,Oh-… Sẽ sinh ra gốc HO*(Gốc này có hoạt tính õy hoá cực mạnh) Mình nhớ không nhầm thì 2.80 trong khi đó O3 là 2.07 còn Cl là 1.36 .Với sự so sánh Đơn giản này các bạn sẽ thấy,tác nhân oxy hoá này mạnh gấp 2 lần so với Clo,là tác nhân mà ta thường hay gặp. Do vậy nó có khả năng khoáng hoá đến mức hoàn toàn các chất hữu cơ bền vững,ngoài ra nó còn ưu việt hơn do tốc độ phản ứng của nó có thể nhanh hơn O3 hàng tỷ lần. Trong thời gian gần đây,một số nuớc trên thế giới đã áp dụng kỷ thuật Sol-gel đối với TiO2 nhằm làm cho TiO2 có kích thứớc Nano,làm hạn rút ngắn quảng đuờng di chuyển của điện tử quang sinh và lổ trống quang sinh ra bề mặt,đồng thời hạn chế đuợc những khuyết tật cấu trúc. Các hướng nghiên cứu hiện nay đều nhằm một mục đích là làm thế nào hạn chế đến mức tối đa khả năng tái kết hợp của lổ trống quang sinh và điện tử quang sinh nhằm mang lại hiệu quả xúc tác cao hơn.
Nguyên nhân chính là tốc độ tái kết hợp của lỗ trống quang sinh và electron quang sinh của rutile lớn hơn nhiều so với anatase.
Trong quá trình chế tạo để hình thành rutile đòi hỏi phải tiến hành ở nhiệt độ cao hơn khi chế tạo tinh thể anatase. Điều này, một mặt làm cho bề mặt riêng của rutile nhỏ hơn anatase, do đó anatase hấp phụ các chất ô nhiễm dễ dàng, thuận lợi cho quá trình quang xúc tác.
Đồng thời anatase bề mặt dễ được hydrat hóa, tạo thành các nhóm hydroxyl thuận lợi cho hấp phụ O2, chính oxi này bắt các electron quang sinh để thực hiện quá trình khử.
(Các quá trình oxi hóa nâng cao - Trần Mạnh Trí)
Anatase hoạt tính cao hơn rutile là điều không phải bàn cãi. Nhưng có mấy ý của hoak28 và brightsun mình thấy không hợp lý:
- Không phải thành phần pha lẫn A + R làm tăng hoạt tính xúc tác. Cái này người ta hoàn toàn khống chế được. Việc tổng hợp hệ A+R có thành phần thay đổi từ 0-100% bằng các phương pháp thông thường đã được nghiên cứu, nhưng không thấy hoạt tính cao hơn 100% A. Chắc bạn định nói đến xúc tác nổi tiếng là P25 Degussa. Thực ra không phải họ cố tình tổng hợp hệ 2 pha như vậy, mà vì trong cách tổng hợp không thể khống chế để tạo TiO2 A tinh khiết. Theo tôi hoạt tính rất cao của P25 có lý do khác.
- Không phải hướng hiện nay chỉ là hạn chế khuyết tật. Nếu chỉ theo hướng đạt được cấu trúc hoành chỉnh của TiO2 thì không thể thay đổi band gap được. Hiện tại một số kết quả đã cho thấy hoạt tính tăng do ảnh hưởng của khuyết tật mạng (deface).
- Thêm nữa, ảnh hưởng của bề mặt riêng cũng không phải quyết định. P25 BET khoảng 50-60 m2/g trong khi nhiều mẫu TiO2 được chế tạo có BET cao hơn nhiều (ví dụ Mĩ 100 m2/g, Nhật có mẫu tới 300 m2/g) nhưng hoạt tính vẫn không bằng.
Gui ban xem thu
Tại sao nói TiO2 là chất bán dẫn loại N? Các bác giải thích thêm cho em với! Thanks.
Xin chào các cô chú, các anh chị và các bạn. Tôi rất vui được tham gia vào diễn đàn, được giao lưu, học hỏi kinh nghiệm với mọi người. hiện nay tôi đang làm khóa luận tốt nghiệp với đề tài nghiên cứu xử lý nước thải, sử dụng TiO2 làm chất oxh. Nguồn tài liệu về các nghiên cứu mới nhất về các ứng dụng của TiO2 tôi rất khó tìm được, rất mong các bạn nếu có tài liệu liên quan thi gửi cho mình đọc với. cảm ơn các bạn nhiều. địa chỉ của mình là : vutuanlong.nd@gmail.com
tôi chỉ biết TI2O sử dụng trong ngành sơn thôi, những tính chất của nó bạn có thể
Hi bro! TiO2 làm xúc tác cho phản ứng oxy hóa theo dạng xúc tác quang, có phải bro muốn đề cập theo hướng này không? nếu đúng thì bro lên sciencedirect, tài liệu rất nhiều, bro muốn bơi trong đó cũng được Nói chung TiO2 là hướng được nghiên cứu rất nhiều, nên cũng hơi ngạc nhiên khi bro nói khó tìm tài liệu về TiO2, trên diễn đàn cũng có nhiều thread bàn về TiO2, bro có thể tìm lại (GOOGLE –> TiO2 chemvn.NET) Thân
mình đang làm khóa luận về điều chế TiO2 anatase bằng phương pháp kết tủa TiOSO4, sau đó trộn với keo dán AlPO4 quét lên thép. bạn nào rành về quá trình điều chế TiO2 bằng phương pháp kết tủa giúp mình với. có vẻ đơn giản nhưng sợ trục trặc trong quá trình làm
TiO2 là oxide đã được nghiên cứu rất nhiều rồi, hầu như tất cả các phương pháp có thể điều chế đều đã được vận dụng. Sol-gel,Precipitation, gas-phase, Pyrolysis, …Bạn chỉ cần vào google, sciencedirect search TiO2 thì ra hàng loạt.
Vướng mắc của bạn là ở chỗ nào??:24h_028:
Mình đang tìm tài liệu về TiO2 nhưng không thấy ở đâu có nói về tính chất vật lý và hóa học của TiO2 một cách cụ thể hết . Mọi người có thể chỉ mình lấy tài liệu ở đâu không?
H i em Em coi wiki chưa? Titanium dioxide - Wikipedia Nếu về tính chất vật lý mà e thấy chưa đủ e có thể nói mọi người biết nhu cầu của em tìm hiểu để làm gì nhé TiO2 là oxit, tính chất hóa học của nó em muốn tìm hiểu thế nào??? E tham khảo wiki và các tài liệu mà người viết bài trên wiki dùng nhé Thân
Vật liệu mao quản trung bình titan oxit là như thế nào vậy? Có ứng dụng để làm gì ?
các anh chi ơi , em đang làm đề tài về tạo lớp màng TiO2 nano trên bề mặt gốm sứ ( sứ vệ sinh và gạch ốp tường) với tiền chất là TiCl4 . Các anh chị và các bạn có thể cho em tham khảo ý kiến với. em đang đi theo hướng phun dung dịch (TiCl4, alcohol )lên bề mặt gốm sứ nhưng em không nắm rõ cơ chế tạo dung dịch (TiCl4, alcohol). mặt khác em cũng đang lo lắng về nhiệt độ lúc phun có ảnh hưởng đến như thế nào đến dung dịch. Các anh chị giúp em với! Ps: nếu có tài liệu nào liên quan xin giới thiệu giúp em luôn CẢm ơn nhiều lắm!
hi daonguyen, chủ yếu là độ ẩm. Phản ứng hydrolyse là quan trọng nhất trong việc tạo hạt. E cần phải kiểm soát được độ ẩm mới mong làm việc tiếp trên hệ này được Thân
chào anh! em đã làm được một số thí nghiệm, nhưng trong quá trình làm có vấn đề là: sau khi em cho TiCl4 và ethanol , sau đó điều chỉnh pH bằng Nh3 25% thì xảy ra hiện tượng tủa trắng , tủa này sau khi đánh siêu âm 30 phút thì tan trở lại , anh co thể cho em tham khảo ý kiến hiện tượng trên là gì? và nguyên nhân của hiện tượg đó ạ? cảm ơn anh nhiều!
hi daonguyen2002 Em cần phải nghiên cứu kỹ trước khi làm một thay đổi hay điều kiện gì. CHuyện tạo ra tủa trắng là hiển nhiên, chỉ cần tác dụng với H2O (trong dd NH3 25%) là quá trình hydrolyse đã xảy ra và dĩ nhiên tạo tủa, e siêu âm để làm giảm kích thước tủa để chuyển dd thành hệ keo chứ không phải là tan trở lại Muốn chỉnh pH, e phải dùng các dd axit hoặc kiềm hữu cơ Em nên chuẩn bị kỹ trước khi tiến hành, như vậy mới tiết kiệm thời gian và tiền bạc được. Thân
em cảm ơn anh nhiều, anh cho em hỏi thêm câu nữa : -dung dịch của em sau khi kết tủa và đánh siêu âm như vậy thì còn có thể thu được kích thước nano không?
- substrate của em là gach men nên thành phần bề mặt rất phức tạp em không thể xác định cấu trúc bằng phương pháp XRD, Tem…được, nên em dùng thí nghiệm tượng đương để xác định nghĩa là em lấy dung dịch dùng để nhúng substrate xử lý ở các điều kiện tương tự , thu được sản phẩm dạng bột , nếu sản phẩm dạng bột có kích thước nano thì có thể khẳng định lớp màng của em TiO2 tồn tại ở dạng nano không ạ? em cảm ơn anh nhiều lắm!
cách “tương đương” mà em nói không được rõ ràng lắm. Điều mà em có thể làm là cho dd keo sau khi siêu âm bay hơi rất từ từ, em đổ một ít dd lên một bề mặt phẳng không dính, rồi để trong tủ hút nhẹ để bay hơi khoảng một ngày, sau đó e sẽ thu được một lớp tráng mỏng, em cạo lớp ấy ra, nghiền rồi xử lý nhiệt (khoảng 400°C), sau đó chạy XRD là được. Phổ anatase rất dễ đọc và có thể tính kích thước hạt qua phương trình Scherrer được Thân