5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.2.4. Các ứng dụng của TiO2
- Những phát minh gần đây về pin mặt trời quang điện hoá trên cơ sở nano TiO2 đã mở ra cơ hội cho việc ứng dụng dân dụng, đó là chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng ở quy mô dân dụng.
- TiO2 là chất xúc tác quang thân thiện với môi trường và hiệu quả, nó được sử dụng cho quá trình phân hủy các chất ô nhiễm khác nhau như loại bỏ các chất độc vô cơ, diệt khuẩn và vi sinh vật, ôxi hóa chất hữu cơ.
+ Sản xuất kính tự làm sạch: dưới ánh sáng ban ngày, các hạt bụi hữu cơ bám trên bề mặt kính bị phá hủy, nước mưa sẽ rửa trôi đi lớp bụi đó.
+ Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, TiO2 được dùng làm xúc tác trong các nhà máy phát điện lạnh và trong ôtô có thể phân hủy tối đa các nitơ oxit phát ra từ quá trình cháy nhiên liệu. Cả những phản ứng phân hủy xúc tác quang hóa, ví dụ, trong xử lý nước, cũng như những phản ứng trùng ngưng và đồng phân hóa lựa chọn trong tổng hợp hữu cơ là một phần trong lĩnh vực ứng dụng rộng rãi của xúc tác quang hóa Hombikat UV100.
+ TiO2 có thể phân hủy các hợp chất kháng sinh có cấu trúc từ đơn giản đến phức tạp đa vòng như nhóm β Lactam, nhóm Cephalosporin, chất ức chế, chất kìm khuẩn…với hiệu suất cao hơn so với các phương pháp khác, đem lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm tồn dư trong môi trường, ảnh hưởng đến hệ sinh thái.
+ Ngoài ra, TiO2 được sử dụng như một chất xúc tác quang để chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học có thể lưu trữ trong phân tử như hyđrô thông qua phản ứng quang điện hóa tách nước.
- Sử dụng TiO2 để lọc ánh sáng mặt trời: Ứng dụng này đã được bắt đầu khoảng 15 năm trước và mức tiêu thụ khoảng 1100 tấn TiO2/năm. Trong thế hệ mới của những sản phẩm lọc ánh sáng mặt trời và chắn ánh sáng mặt trời, các hạt nano TiO2 tạo thành hàng rào vật lý không nhìn thấy và không cho qua
ánh sáng tử ngoại. Những mỹ phẩm chứa nano TiO2 trở nên trong suốt hơn và hiệu quả hơn so với những sản phẩm có trước. Chúng chỉ tác dụng trên bề mặt da, do đó, da không hấp thụ bất kỳ phụ gia nào và cơ thể không đòi hỏi phải phân hủy chúng.
- Trong công nghiệp chất dẻo, ở đây TiO2 đã được dùng để sản xuất những vật liệu đặc biệt cho việc bảo vệ khỏi ánh sáng UV trong các nhà kính, bao bì thực phẩm và màng phủ ôtô.
- TiO2 còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: Vật liệu gốm, chất tạo màu, chất độn, làm sensor để nhận biết các khí trong môi trường ô nhiễm nặng, trong sản xuất bồn rửa tự làm sạch bề mặt trong nước, làm vật liệu sơn trắng do khả năng tán xạ ánh sáng cao, bảo vệ bề mặt khỏi tác động của ánh sáng.