پروژه تیتانیوم دی‌اکسید خواص، ساختار، فرایندهای القا شده نوری و کاربردها

خلاصه ای از پروژه:

فناوری نانو با گسترش به مقیاس نانومتر، امکان دستیابی به خواص منحصر به فردی را در مواد فراهم کرده است. تولید نانوذرات، به ویژه نانو اکسیدهای فلزی، از جمله زمینه های مورد توجه در این فناوری است. در این میان، تیتانیوم دی اکسید (TiO2) به دلیل ویژگی هایی همچون قدرت اکسیدکنندگی بالا، غیر سمی بودن و پایداری حرارتی، به عنوان یک فتوکاتالیست بسیار مهم در کاربردهای زیست محیطی شناخته می شود.

ساختار کریستالی TiO2 دارای سه فرم اصلی آناتاز، روتیل و بروکیت است. روتیل متداول ترین فرم بوده و در آن تیتان دارای کوردیناسیون هشت وجهی است. خواص فیزیکی و مکانیکی TiO2 به وضعیت شیمیایی و حرارتی آن بستگی دارد. نمونه هایی که به شدت حرارت دیده باشند، از نظر شیمیایی بی اثر هستند.

پدیده های القا شده نوری در TiO2، از جمله خواص فتوکاتالیستی و آبدوستی فوق العاده، با جذب فوتون هایی با انرژی بیش از شکاف ترازها فعال می شوند. این فرآیند منجر به جدا شدن بار و انتقال الکترون به باند رسانایی و ایجاد حفره در باند ظرفیتی می شود. نحوه عملکرد زوج الکترون-حفره تعیین می کند که کدام پدیده غالب باشد.

فتوکاتالیست ماده ای است که در اثر تابش نور، واکنش شیمیایی را تسریع می کند، بدون اینکه خودش تغییر کند. نیمه هادی های نانومتری به دلیل خواص منحصر به فردشان، رفتار کاتالیزوری قوی از خود نشان می دهند. ویژگی های مطلوب یک فتوکاتالیست شامل خنثی بودن شیمیایی و بیولوژیکی، پایداری فتوکاتالیستی، سهولت تولید و استفاده، کارایی در نور خورشید، و عدم خطر برای انسان و محیط زیست است.

اندازه ذرات TiO2 تاثیر مستقیمی بر طول موج نور مؤثر بر خواص فتوکاتالیستی آن دارد. با بزرگتر شدن ذرات، سطح ویژه کاهش می یابد و فعالیت نوری نیز کمتر می شود. علاوه بر اندازه ذرات، ترکیب مواد معدنی موجود در محیط نیز می تواند بر سرعت و کارایی فرآیند فتوکاتالیستی تاثیر بگذارد.

به دنبال پروژه‌های دانشجویی برتر و آماده استفاده هستید؟ با دانلود آسان، همین حالا به پروژه‌های آماده تیتانیوم دی اکسید دسترسی پیدا کنید!

عناوین و فهرست کلی پروژه:

فصل اول: تیتانیوم دی اکسید : خواص و کاربردها

1-1- مقدمه
1-2- ساختار و خواص TiO2
1-3- TiO2 و فرایندهای القا شده نوری ( Photo-induced Processes)
1- 3-1-خواص فتو کاتالیستی TiO2
1-3-1-1- تأثیر اندازه ذرات بر طول موج نور مؤثر بر خواص فوتوکاتالیستی
1-3-1-2- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند فتوكاتاليزوري
1-3-1-2-1- اثر تركيبات معدني
1-3-1-2-2- اثر آنيون‌هاي معدني
1-3-1-2-3- اثر كاتيون‌هاي معدني
1-3-1-2-4- اثر pH
1-3-1-3- فرآيندهاي تركيبي
1-3-1-3-1- تجزيه باكتريايي / TiO2
1-3-1-3-2- اكسيدان‌هاي معدني / TiO2
1-3-1-3-3-فرآيندهاي جذبي / TiO2
1-3-1-4- فتوكاتاليست TiO2 و حذف تركيبات آلي
1-3-1-4-1- كربوكسيليك اسيدها
1-3-1-4-2- فنل، بنزوئيك اسيد و مشتقات آن‌ها
1-3-1-4-3- تركيبات كلردار
1-3-1-4-4- تركيبات نيتروژن‌دار
1-3-1-4-4- تركيبات سولفوردار
1-3-1-4-5- تركيبات سلنيم‌دار
1-3-1-4-6- هيوميك اسيدها (HAS)
1-3-1-4-7- متابوليت‌هاي سيانو باكتريال
1-3-1-4-7- مشتقات نفتي
1-3-1-4-7- رنگ‌ها
1-3-1-4-8- سورفكتنت‌ها
1-3-1-4-9- آفت كش‌ها
2-4-2-3-13- پروتئين‌ها و اسيدهاي آمينه
1-3-1-4-10- استروژن ها
1-3-1-4-11- رفع بيوفولينگ ميكروبي
1-3-1-5- فتوكاتاليست TiO2 و حذف تركيبات معدني
1-3-1-5-1- جنبه‌هاي ترموديناميكي
1-3-1-5-2- احياي يون‌هاي فلزي
1-3-1-5-2-1- كروم(VI)
1-3-1-5-2-2- نيكل (II)
1-3-1-5-2-3- مس ( II )
1-3-1-5-2-4- نقره ( I )
1-3-1-5-2-5- طلا (III)
1-3-1-5-2-6- جيوه (II)
1-3-1-5-2-7- پلاتينيم (II)
1-3-1-5-2-8- سرب (II)
1-3-1-5-2-9- آرسنيك (III)
1-3-1-5-2-10- سلنيم (VI)
1-3-1-5-2-11- كادميم (II)
1-3-1-5-3- جداسازي مخلوط‌ها
1-3-1-5-4- اكسيداسيون آنيون‌هاي معدني
1-3-1-5-5- ا فتوكاتاليست TiO2 در بسته بندی مواد غذائی و داروئی
1-3-1-5-6- فتوكاتاليست TiO2 در درمان سرطان
1-3-2- آبدوستی فوقالعاده القا شده نوری Photo-induced superhydrophilicity(PSH)
1-3-3- TiO2 در سل های فوتوولتاییک
1-3-4- خواص فتوالکترولیزی TiO2