Tìm hiểu TiO2 xúc tác quang TiO2( titan dioxide) gì? • Hóa chất TiO2 có tên gọi Titan dioxit hay ttan(IV) oxit, ttania, hợp chất hóa học tự nhiên dạng oxit ttan có công thức TiO2 hợp chất sử dụng phổ biến có tính chất bật như: nhẹ, độ nóng chảy cao (bền nhiệt), chịu tác dụng hóa học (bền hóa ), độ che phủ lớn, chịu mài mòn, độ cứng lớn giữ dộ dẻo tốt, nứt gãy, dù dạng bột màu hay dạng kim loại nguyên liệu quí để chế tạo sản phẩm cao cấp mang tính chất tốt, đặc biệt tổng hợp từ nhiều kim loại khác lại như: nhẹ nhơm, bền hóa vàng, cứng thép, chịu nhiệt zircon v.v… Nguồn gốc • Titanium dioxide (TiO2) chất màu trắng sáng sử dụng chủ yếu chất màu sinh động loạt sản phẩm phổ biến Nó có số phẩm chất biết đến khiến trở thành thành phần hữu ích quan trọng chiến chống biến đổi khí hậu ngăn ngừa ung thư da • Được đánh giá cao màu siêu trắng, khả tán xạ ánh sáng chống ta cực tím, TiO2 thành phần phổ biến, xuất hàng trăm sản phẩm thấy sử dụng ngày, mang lại lợi ích đáng kể cho kinh tế chất lượng sống nói chung 3 Các tính chất vật lý titan dioxide gì? • Titanium dioxide có số đặc điểm độc đáo làm cho phù hợp lý tưởng với nhiều ứng dụng khác • Điểm nóng chảy cực cao 1.843ºC điểm sơi 2.972ºC, xảy tự nhiên dạng chất rắn, chí dạng hạt nó, khơng tan nước TiO2 chất cách điện • Khơng giống vật liệu trắng khác có màu vàng ánh sáng, cách TiO2 hấp thụ ánh sáng ta cực tím, khơng ngồi xuất dạng màu trắng tnh khiết • Điều quan trọng, ttan dioxide có số khúc xạ cao (khả tán xạ ánh sáng), chí cao kim cương Điều làm cho trở thành chất vô tươi sáng vật liệu lý tưởng cho việc sử dụng thiết kế thẩm mỹ • Một tính chất quan trọng khác ttan dioxide hiển thị hoạt động xúc tác quang ánh sáng ta cực tím Điều làm cho hiệu để làm mơi trường, cho loại lớp phủ bảo vệ khác nhau, khử trùng chống mờ bề mặt, điều trị ung thư • Độ sáng, độ bền màu, độ mờ độ mờ không giống chất khác • Tính ổn định nhiệt, ánh sáng thời tết ngăn chặn xuống cấp sơn, màng hấp thụ nhựa • Khả bảo vệ: khả phân tán hấp thụ xạ UV làm cho TiO2 trở thành thành phần quan trọng cho kem chống nắng, bảo vệ da khỏi ta UV gây hại, gây ung thư • Được sử dụng làm chất xúc tác quang pin mặt trời làm giảm chất nhiễm khơng khí Ứng dụng • Kem chống nắng: Nano TiO2 trở nên suốt với ánh sáng khả kiến chất hấp thụ ánh sáng ta cực tím hiệu quả. Do kích thước hạt nhỏ, nên nano TiO2 không phản xạ ánh sáng khả kiến, hấp thụ ánh sáng ta cực tím, tạo hàng rào suốt bảo vệ da khỏi ta có hại mặt trời • Chất quang xúc tác: nano TiO2 sử dụng làm chất hỗ trợ cho ứng dụng chất xúc tác Các ứng dụng chủ yếu bao gồm ngành công nghiệp ô tô để loại bỏ khí thải độc hại nhà máy điện để loại bỏ oxit nitơ, ngành xử lý môi trường, ngành khử trùng bệnh viện, v.v • Sơn chất phủ: Titanium dioxide cung cấp độ mờ đục độ bền, đồng thời giúp đảm bảo tuổi thọ sơn bảo vệ bề mặt sơn • Nhựa, chất kết dính cao su: Titanium dioxide giúp giảm thiểu độ giịn, phai màu nứt xảy tếp xúc với ánh sáng. Điều nâng cao tuổi thọ hữu ích nhiều thành phần nhựa cao su sử dụng xe cộ, vật liệu xây dựng ứng dụng ngoại thất khác Xúc tác quang gì? - Xúc tác quang tượng sử dụng ánh sáng để kích hoạt phản ứng hóa học - Khơng bị biến đổi suốt q trình khơng cần cung cấp lượng khác cho hệ phản ứng - Ưu điểm: thực nhiệt độ áp suất bình thường, sử dụng ánh sáng nhân tạo xạ tự nhiên mặt trời, chất xúc tác rẻ tền không độc Vật liệu sử dụng nhiều phản ứng quang xúc tác chất bán dẫn Cơ chế phản ứng xúc tác quang dị thể - Quá trình xúc tác quang dị thể tến hành pha khí pha lỏng Cũng giống trình xúc tác dị thể khác, trình xúc tác quang dị thể chia làm giai đoạn sau: • Khuếch tán chất tham gia phản ứng từ pha lỏng khí đến bề mặt xúc tác • Các chất tham gia phản ứng hấp thụ lên bề mặt chất xúc tác • Vật liệu quang xúc tác hấp thụ photon ánh sáng, phân tử chuyển từ trạng thái sang trạng thái kích thích với chuyển mức lượng electron • Phản ứng hóa học chia làm giai đoạn: giai đoạn sơ cấp thứ cấp • Nhả hấp phụ sản phẩm • Khuếch tán sản phẩm vào pha khí lỏng Điều kiện để chất có khả xúc tác quang - Có hoạt tính quang hóa - Có lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng tử ngoại ánh sáng nhìn thấy