Đang tải... (xem toàn văn)
TÌM HIỂU VẬT LIỆU NANO TITAN OXIT
BỘ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TÌM HIỂU VẬT LIỆU NANO TITAN OXIT GVHD: TRƯƠNG HỮU TRÌ Nội dung TỔNG QUAN1 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP2 MỘT SÔ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU3 KẾT LUẬN4 Tổng quan Title Tổng quan về VL Một số đặc trưng cơ bản của VL Tình hình sản xuất và ứng dụng Tổng quan về vật liệu Titan đioxit là chất rắn màu trắng, khi nung nóng có màu vàng, khi làm lạnh trở lại màu trắng. TiO2 có độ cứng cao, khó nóng chảy (Tnc = 18700C). Tổng quan về vật liệu Cấu trúc mạng lưới tinh thể của rutile, anatase và brookite đều được xây dựng từ các đa diện phối trí tám mặt (octahedral) TiO6 nối với nhau qua cạnh hoặc qua đỉnh oxi chung, mỗi ion Ti4+ được bao quanh bởi tám mặt tạo bởi sáu ion O2- Tổng quan về vật liệu Ngoài 3 thù hình nói trên thì TiO2 còn tồn tại dạng vô định hình nhưng không bền do để lâu trong không khí ở nhiệt độ phòng hoặc khi được nung nóng thì chuyển sang dạng anatase. Dạng vô định hình đó được điều chế bằng cách thủy phân muối cô cơ Ti4+ hoặc các dạng hợp chất hữu cơ titan trong nước ở nhiệt độ thấp thu được kết tủa TiO2 vô định hình. Trong các dạng thù hình TiO2 thì dạng anatase thể hiện hoạt tính quang xúc tác cao hơn các dạng còn lại. Tình hình sản xuất Trên Thế giới: Công nghệ nano đang là một cuộc cách mạng sôi động: các nước phát triển như Mỹ, Nhật Bản… đang dẫn đầu trong lĩnh vực công nghệ mũi nhọn này. Các nước chậm phát triển cũng kỳ vọng thoát nghèo nhờ công nghệ nano. Theo số liệu của Hội nghị quốc tế về công nghệ nano năm 2007 được tổ chức tại Mỹ, tổng đầu tư vào công nghệ nano năm 2005 là 8 tỷ USD, dự kiến đến năm 2010 sẽ là 21 tỷ USD. Nhiều sản phẩm nano TiO2 đã được thương mại hoá như: vật liệu nano TiO2 (Mỹ, Nhật Bản…), máy làm sạch không khí khỏi nấm mốc, vi khuẩn, virus và khử mùi trong bệnh viện, văn phòng, nhà ở (Mỹ); khẩu trang nano phòng chống lây nhiễm qua đường hô hấp (Nhật Bản); vải tự làm sạch, giấy khử mùi diệt vi khuẩn (Đức, Úc), gạch lát đường phân huỷ khí thải xe hơi (Hà Lan); pin mặt trời ( Thuỵ Sỹ, Mỹ…). Tình hình sản xuất Ở Việt Nam: Vật liệu nano TiO2 đã được nhiều nhà khoa học quan tâm với những thành công đáng khích lệ. Gần 100 công trình về vật liệu nano TiO2 đã được công bố trong và ngoài nước. Tuy nhiên, các kết quả này thiên về nghiên cứu cơ bản. Việc đưa vào ứng dụng thực tiễn còn bị hạn chế do cần phải vượt qua rào cản về hiệu quả kinh tế và khoa học và công nghệ (KH&CN). Một số sản phẩm ứng dụng đã được phát triển như: cảm biến tia tử ngoại nanocomposit, thiết bị đo cường độ bức xạ tử ngoại; điện cực trong suốt dẫn điện; làm sạch môi trường nước, không khí bị ô nhiễm hoá chất và vi sinh vật cũng đã được nghiên cứu phát triển như khẩu trang nano chống cúm gia cầm, vải nano, vật liệu lọc nước nano… Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch (1) Bụi bẩn bám trên kính có lớp màng chứa tinh thể TiO2 (2) Ánh mặt trời chiếu tia cực tím kích thích phản ứng quang hóa trong lớp TiO2, bẽ gãy các phân tử bụi. (3) Khi nước rơi trên mặt kính tạo ra hiệu ứng thấm nước. Nước trải đều ra bề mặt thay vì thành giọt, cuốn theo chất bẩn đi xuống. Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch Bề mặt thay đổi dần theo thời gian chiếu UV [...]...Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch Ứng dụng trong vật liệu tự làm sạch Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch Ứng dụng Xử lý nước bị ô nhiễm Ứng dụng Xử lý nước bị ô nhiễm Từ năm 1996, các viện thuộc Trung tâm KHTN và Công nghệ quốc gia, bao gồm Viện Vật lý ứng dụng và Thiết bị khoa học, Viện hóa học, Phân viện Vật liệu tại TP HCM, Viện kỹ thuật nhiệt đới đã hợp tác sử dụng công nghệ nano để nghiên cứu vật liệu bán... nghiên cứu chế tạo lớp phủ TiO2 có kích thước hạt nano lên một số vật liệu khác nhau, dùng để phân hủy các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm như khói thải xe cộ, khói thuốc lá và các hợp chất độc trong nước thải, thuốc trừ sâu… nhờ tác dụng khuếch tán của ánh sáng Ứng dụng Xử lý nước bị ô nhiễm Dưới tác dụng của ánh sáng khuếch tán, VL bán dẫn có kích thước nano có thể phá vỡ các liên kết hữu cơ độc hại Các... quang xúc tác TiO2 trong máy khử mùi, làm sạch không khí, hệ thống lọc nước… Ứng dụng Phân hủy điôxin Phủ VL nano TiO2 lên các hạt cát để trộn với đất nhiễm điôxin, ưu điểm của pp: - Nano TiO2 không bị cuốn theo nước; - Nano TiO2 hoạt tính cao có thể phân hủy TiO2 trong điều kiện thiếu ánh sáng - Nano TiO2 và các sản phẩm phân hủy điôxin không độc hại nên đây là giải pháp có tính triệt để trong việc khử... Phương pháp tổng hợp Phương pháp thủy phân Thủy phân TiCl4 trong dung dịch Na2SO4 Phương pháp tổng hợp Phương pháp thủy phân Thủy phân TiCl4 trong dung dịch H2SO4 Một số kết quả nghiên cứu Kết luận Tài liệu tham khảo Thank You! . bẩn đi xuống. Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch Bề mặt thay đổi dần theo thời gian chiếu UV Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch Ứng dụng trong vật liệu tự làm sạch Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch Ứng dụng Xử. sinh vật cũng đã được nghiên cứu phát triển như khẩu trang nano chống cúm gia cầm, vải nano, vật liệu lọc nước nano Ứng dụng Vật liệu tự làm sạch (1) Bụi bẩn bám trên kính có lớp màng chứa. BỘ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TÌM HIỂU VẬT LIỆU NANO TITAN OXIT GVHD: TRƯƠNG HỮU TRÌ Nội dung TỔNG QUAN1 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP2 MỘT SÔ KẾT QUẢ