Nonomateriale Tio2

download Nonomateriale Tio2

of 17

Transcript of Nonomateriale Tio2

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    1/17

    Nanomateriale pe bazde TiO2

    Studeni:

    Tocanie Simona

    Dumitrac Rzvan-Viorel

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    2/17

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    3/17

    1. Introducere

    TiO2 reprezint unul dintre cei mai studiai compui anorganici dinchimie. Prepararea lui, proprietile fizice i chimice, precum i utilizrile

    au reprezentat obiectul a numeroase studii, pentru toate formele salecristalografice (anatas, rutil i brukit. !iteratura furnizeaz mii dearticole dedicate TiO2

    "anomaterialele TiO2, cum ar fi nanoparticulele, nanotuburi, ti#enano,etc, au atras un mare interes din cauza propriet ilor lor optice,electronice i opto$electronice unice i aplicatii promitoare incon%ersia de energie solar, fotocataliza, senzori, dispoziti%eoptoelectronice i dispoziti%e fotocromice.

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    4/17

    2.Obinere

    2.1. Metoda sol-gel

    !enerat un domeniu de mare intere" #n pre!tirea materialelor dinceramica i "ticla anor!anice. cea"ta procedura de "intez "impla$ cuco"turi e%iciente "i temperatur &oa" a %o"t$ de a"emenea$ %avorizat iaplicat' #n mare m"ur #n metode de pre!tire a catalizatorului datoritpoten ialului "u de a %abrica catalizatorii cu puritate mare$ omo!enitate$bine-"car i mor%olo!ie controlabil

    (ni ial$ metoda "ol-!el e"te un proce" cu o "in!ur etap. )rin "implaadu!are *2O la alco+izii de titan$ ace"t proce" #ntr-un "in!ur pa" d demulte ori rezultate nere!ulate$ "upra%a &oa" i particule relativ mari dup calcinare i abia e"te %olo"it in cercetare acum. ,lterior$ metoda "ol-!el a%o"t #mbunt it #ntr-o procedur #n dou etape care u ureaz prepararea

    #n di%erite %orme$ bine di"tribuite i modi%icate TiO2

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    5/17

    du!area de etilendiamin a dublat raportul da"pect$ i dimen"iunile TiO2 #n %orm de "'rm

    apro+imativ 2 nm 2 nm. /i!ura 0 repreintmicro"copia electronic tran"mi"i"e 1T3$4 imale nanocri"talelor de TiO2 "intetizate cu di%er%orme i mrimi.

    /i! 0 - (ma!inile T3 "intetizate1a4 "%erice$ 1b4 rodli5e $nanocri"tale TiO2 ca de "'rm$ i1d4 de ima!ine *R - T3 ananocri"talelor TiO2 ca de "'rm

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    6/17

    2.2. 3etoda 6idrotermal

    "te un in"trument important avan"at de prelucrare a materiilor primenano"tructurale$ acoperind prelucrarea de electronice$ cataliz$ iceramice. Te6nica 6idrotermal e"te de%init ca o reac ie c6imic6etero!en #n prezen a unui "olvent apo" pe"te temperatura camerei i la o pre"iune mai mare dec't 0 atm #ntr-un "i"tem #nc6i".

    Sinteza 6idrotermal "e re%er la proce"ul de cre tere a cri"talelor$tran"%ormarea cri"talelor$ ec6ilibrul de %az$ i #n %inal conduce lacri"tale %ine i ultra %ine.

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    7/17

    7ercetarea lor de mai t'rziu a %olo"it pulbere metalic de Ti i o anumitcantitate de N*8/ i *2O2 19 t.;4 ca reactan i cu o metod 6idrotermal "imilar. TiO2 anata" "intetizate au %o"t "%ere !oale #ninterior cu un diametru de apro+imativ 0 pm$ o !ro"ime coa& de 0

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    8/17

    2.8. Metoda oxidrii directe

    Ti metalic poate %i o+idat direct prin o+idan i$ cum ar %i O2$ *2O2 i aceton

    pentru a %orma TiO2 cri"talin> toate ace"tea pot %i cla"i%icate ca o+idaredirect .

    Deoarece pre"iunea de vapori a Ti e"te %oarte "czut 1.099 )a la 0$

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    9/17

    )en! i 76en 1284 utilizat at't o+i!en i aceton la o+idarea plcii de Ti #n acelea i condi ii i au a%lat c atmo"%era de o+idare a avut un e%ect remarcabil cu privire la mor%olo!ia ima!inilor de TiO2 %ormate. i au propu" ca acea"tdi%eren "emni%icativ #n "tructura de TiO2 ar putea %i atribuit la di%erite ratede cre tere ale TiO2 i la comportamentul de ad"orb ie B de"orb ie a "upra%aei

    de TiO2. (ma!inile S3 de TiO2 o+idat re"pectiv cu aceton i o+i!en pur "unt

    a%iate in %i!ura 9.

    /i!. 9 C (ma!inile Sem ale %ilmelor TiO2 o+idate de peplaci Ti prin 1a4 o+i!en pur i 1b4 aceton

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    10/17

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    11/17

    9.)roprieti

    (n comparaie cu ali %otocatalizatori$ dio+idul de Ti e"te cel mai promitordintre materiale$ datorit proprietilor "ale "peci%ice :

    - reactivitate mare la activare cu ener!ia %otonului 1E 9-9F nm4>- inerie c6imic i biolo!ic ridicat$ #n comparaie cu ali catalizatori 17dS$

    Ga)4$ care "e de!radeaz #n compui "ecundari to+ici>

    - "tabilitate termic i proprieti mecanice puternice>

    - co"t "czut.

    - placarea pe baz de TiO2 a atra" o aten ie deo"ebit datorit propriet ilor

    ace"tuia %otocatalitice$ e+ploatabile #n proce"ele de #ndeprtare a petelor$precum i antibacterial i de neto+icitate

    - Hn 0FA?$ Dr. Sie!el #n S, pe baz r!onne National IaboratorJ a pre!titpre!tit ceramica policri"talin de nano TiO2 $ care arat o bun rezi"ten

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    12/17

    4. Utilizri (ncepand din 0F29$ cand a %o"t produ" pentru prima data in "cop comercial$ TiO2 a

    %o"t utilizat pentru obtinerea unui numar mare de produ"e de con"um "i aplicatii

    te6nolo!ice TiO2 apare ca pi!ment in vop"eluri$ pla"tic$ 6artie$ produ"e %armaceutice$

    alimente$ co"metice "i produ"e de in!ri&ire per"onala 1e+. pa"ta de dinti4 precum te+tile 17arp et al.$ 284.

    3a&oritatea aplicatiilor utilizeaza TiO2 ca ab"orbant ,V$ %otocatalizator "iB"aumaterial %otoelectric. lte aplicatii$ bazate pe c6imia "upra%etelor de TiO2 includ

    "i"teme pentru admini"trarea tintita a medicamentelor "au aplicatii biomedicale dlaborator

    (n prezent$ TiO2 e"te cel mai utilizat %otocatalizator #n decontaminarea mediului$datorit avanta&elor pe care le prezint: "tabilitate c6imic i biolo!ic ridicat$abilitatea de a %i activat de lumina "olar$ #n cazul catalizatorilor dopai$ "intezaprintr-un procedeu relativ "implu i neco"ti"itor

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    13/17

    Hncep'nd cu activitatea de "eminar a lui 3. GrKtzel #n 0FF0$ co"tul redu"$celulele "olare de #nalt e%icien de colorareB "en"ibilizare 1DSS7"4 au atra"un intere" inten" ca un candidat promitor pentru viitorul ener!iei verzi

    lte aplicatii$ bazate pe c6imia "upra%etelor de TiO2 includ "i"teme pentruadmini"trarea tintita a medicamentelor "au aplicatii biomedicale delaborator 1Lin et al.$ 200> 76eJne et al.$ 200> S6i et al.$ 2094. 7aab"orbant ,V 1%olo"it pentru a retine radiatia ,V4$ TiO2 e"te %recvent utilizatin compozitia cremelor de protectie "olara cu %actor de protectie ridicat17arp et al.$ 284.

    plicatiile bazate pe %otocataliza ale TiO2 includ te6nolo!ii de autocuratare"i antibacteriene precum obtinerea materialelor de con"tructie$ "ticleipentru %ere"tre$ acoperiri pentru di"pozitive "i ec6ipamente medicale$te+tile "i vop"eluri

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    14/17

    5. Concluzii

    Nanomaterialele pe baz de TiO2 cu "tructuri i mor%olo!ii "peciale$ cum ar%i nano"%ere$ nano%ire$ nanotuburi$ nanorozi$ i nano%lori "unt a"t%el

    "intetizate datorit caracteri"ticilor deo"ebite.

    Nanomaterialele de TiO2 po"ed "upra%a mare$ "tructur c6imic unic$propriet i %izice$ optice$ electronice i %otocatalitice$ non-to+ic i natura ecolo!ic$ biocompatibilitate e+celenta i "tabilitate.

    ce"tea permit nanomaterialelor de TiO2 pentru a %i %olo"ite pentru acon"trui o !am lar! de aparate detectare pentru a de%ini "ub"tan elorc6imice #n mediul apo". Nanomaterialelor de TiO2 "e aplic din ce #n ce maide" pentru %abricarea de "enzori electroc6imici$ bio"enzori electroc6imici$"enzori %otocatalitice i "enzori %otoelectrocatalitici.

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    15/17

    0. Revie o% t6e pro!re"" in preparin! nano TiO2: n important environmental en!ineerin! material

    2. Nanomateriale o+idice cu proprieti %otocatalitice aplicate #n de!radarea avan"at a compuilor+enobiotici din ap$ Raport tiini%ic i te6nic - 7ontract de %inanare nr. 09FB202

    9. Grain-"ize-dependent !a"-"en"in! propertie" o% TiO2 nanomaterial"

    8. Recent application" o% TiO2 nanomaterial" in c6emical "en"in! in aMueou" media

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    16/17

  • 7/25/2019 Nonomateriale Tio2

    17/17

    V mulumimQ