ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TIO2) کا طاقتور ڈھانچہ: اس کی دلچسپ خصوصیات کو ظاہر کرنا

تعارف:

مواد سائنس کے شعبے میں ،ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ(TIO2) ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کے ساتھ ایک دلچسپ مرکب کے طور پر ابھرا ہے۔ اس کمپاؤنڈ میں عمدہ کیمیائی اور جسمانی خصوصیات ہیں ، جو اسے کئی صنعتی شعبوں میں انمول بناتی ہیں۔ اپنی انوکھی خصوصیات کو مکمل طور پر سمجھنے کے ل Tit ، ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے دلچسپ ڈھانچے کا گہرائی سے مطالعہ کرنا چاہئے۔ اس بلاگ پوسٹ میں ، ہم ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے ڈھانچے کو تلاش کریں گے اور اس کی خصوصی خصوصیات کے پیچھے بنیادی وجوہات پر روشنی ڈالیں گے۔

1. کرسٹل ڈھانچہ:

ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کا ایک کرسٹل ڈھانچہ ہے ، جو بنیادی طور پر اس کے ایٹموں کے انوکھے انتظام سے طے ہوتا ہے۔ اگرچہtio2تین کرسٹل مراحل (اناٹیس ، روٹائل ، اور بروکائٹ) ہیں ، ہم دو عام شکلوں پر توجہ مرکوز کریں گے: روٹائل اور اناٹیس۔

A. روٹیل ڈھانچہ:

روٹائل مرحلہ اس کے ٹیٹراگونل کرسٹل ڈھانچے کے لئے جانا جاتا ہے ، جس میں ہر ٹائٹینیم ایٹم میں چھ آکسیجن ایٹموں سے گھرا ہوا ہوتا ہے ، جس سے ایک بٹی ہوئی آکٹہڈرون تشکیل ہوتا ہے۔ یہ انتظام قریب سے بھرے ہوئے آکسیجن انتظام کے ساتھ ایک گھنے جوہری پرت کی تشکیل کرتا ہے۔ یہ ڈھانچہ روٹائل کو غیر معمولی استحکام اور استحکام بخشتا ہے ، جس سے یہ پینٹ ، سیرامکس ، اور یہاں تک کہ سن اسکرین سمیت متعدد ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں ہے۔

B. اناٹیس ڈھانچہ:

اناٹیس کے معاملے میں ، ٹائٹینیم ایٹم پانچ آکسیجن ایٹموں کے ساتھ پابند ہیں ، جس سے کناروں کا اشتراک کرنے والے آکٹہڈرون تشکیل پاتے ہیں۔ لہذا ، اس انتظام کے نتیجے میں روٹائل کے مقابلے میں فی یونٹ حجم کم ایٹموں کے ساتھ زیادہ کھلی ساخت کا نتیجہ ہے۔ اس کی کم کثافت کے باوجود ، اناٹیس بہترین فوٹوکاٹیلیٹک خصوصیات کی نمائش کرتی ہے ، جس سے یہ شمسی خلیوں ، ہوا صاف کرنے کے نظام اور خود صاف کرنے والی ملعمع کاری میں ایک اہم جز بنتا ہے۔

2. انرجی بینڈ گیپ:

انرجی بینڈ گیپ TIO2 کی ایک اور اہم خصوصیت ہے اور اس کی انوکھی خصوصیات میں معاون ہے۔ یہ خلا مادے کی بجلی کی چالکتا اور روشنی جذب کے ل its اس کی حساسیت کا تعین کرتا ہے۔

A. روٹائل بینڈ کا ڈھانچہ:

روٹائل ٹیو 2نسبتا تنگ بینڈ کا فرق تقریبا 3.0 3.0 eV ہے ، جس سے یہ ایک محدود برقی کنڈکٹر ہے۔ تاہم ، اس کے بینڈ کا ڈھانچہ الٹرا وایلیٹ (UV) روشنی کو جذب کرسکتا ہے ، جس سے یہ UV محافظوں جیسے سنسکرین میں استعمال کے لئے مثالی ہے۔

B. اناٹیس بینڈ کا ڈھانچہ:

دوسری طرف ، اناٹیس تقریبا 3. 3.2 eV کے وسیع بینڈ گیپ کی نمائش کرتی ہے۔ یہ خصوصیت اناٹیس ٹیو 2 کو بہترین فوٹوکاٹیلیٹک سرگرمی دیتی ہے۔ جب روشنی کے سامنے آتے ہیں تو ، والنس بینڈ میں الیکٹران بہت پرجوش ہوتے ہیں اور کنڈکشن بینڈ میں کود پڑتے ہیں ، جس کی وجہ سے مختلف آکسیکرن اور کمی کے رد عمل پیدا ہوتے ہیں۔ یہ خصوصیات ایپلی کیشنز کا دروازہ کھولتی ہیں جیسے پانی کی تزکیہ اور فضائی آلودگی کے تخفیف۔

3. نقائص اور ترمیم:

TIO2 کی ساختخامیوں کے بغیر نہیں ہے۔ یہ نقائص اور ترمیم ان کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔

A. آکسیجن کی آسامیاں:

TIO2 جعلی کے اندر آکسیجن خالی آسامیوں کی شکل میں نقائص غیر جوڑ والے الیکٹرانوں کی حراستی کو متعارف کراتے ہیں ، جس کی وجہ سے کاتالک سرگرمی اور رنگین مراکز کی تشکیل میں اضافہ ہوتا ہے۔

B. سطح میں ترمیم:

کنٹرول شدہ سطح میں ترمیم ، جیسے دیگر منتقلی میٹل آئنوں کے ساتھ ڈوپنگ یا نامیاتی مرکبات کے ساتھ فنکشنلائزیشن ، TIO2 کی کچھ خصوصیات کو مزید بڑھا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر ، پلاٹینم جیسی دھاتوں کے ساتھ ڈوپنگ اس کی کاتالک کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے ، جبکہ نامیاتی فنکشنل گروپ مواد کی استحکام اور فوٹو ایکٹیویٹی کو بڑھا سکتے ہیں۔

آخر میں:

TIO2 کے غیر معمولی ڈھانچے کو سمجھنا اس کی قابل ذکر خصوصیات اور استعمال کی وسیع رینج کو سمجھنے کے لئے اہم ہے۔ ٹیو 2 کی ہر کرسٹل شکل میں ٹیٹراگونل روٹائل ڈھانچے سے لے کر کھلی ، فوٹوکاٹیلیٹک طور پر فعال اناٹیس مرحلے تک منفرد خصوصیات ہیں۔ مواد کے اندر توانائی کے بینڈ کے فرقوں اور نقائص کی کھوج کرکے ، سائنس دان طہارت کی تکنیک سے لے کر توانائی کی کٹائی تک کی ایپلی کیشنز کے لئے اپنی خصوصیات کو مزید بہتر بناسکتے ہیں۔ جب ہم ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے اسرار کو بے نقاب کرتے رہتے ہیں تو ، صنعتی انقلاب میں اس کی صلاحیت وعدہ کرتی ہے۔