Przeczytaj
Wachlarz zastosowań
Tlenek tytanu(IV) () został odkryty w 1791 r. w Kornwalii przez Wiliama Gregora. Jest to bezzapachowe, białe ciało stałe niemające smaku. Jest nierozpuszczalny w wodzie, a także w kwasie solnym i azotowym(V). Rozpuszcza się natomiast w kwasie fluorowodorowym. W naturze występuje w trzech strukturach krystalicznych: jako rutyl, anataz i brukit. Na skalę przemysłową produkuje się z ilmenitu () i innych rud tytanu. Potocznie określa się za pomocą synonimów takich jak biel tytanowa lub titania.
Schemat przedstawia zastosowanie nanocząsteczek tlenku tytanu(IV). Jest ono następujące: elektronika, powłoki samoczyszczące, kosmetyka, medycyna, farmacja, przemysł spożywczy, przemysł farb i lakierów, przemysł włókien syntetycznych, przemysł tworzyw sztucznych.
Najważniejsze obszary zastosowań to przemysł farb i lakierów. polepsza właściwości powierzchni tworzyw sztucznych czy włókien syntetycznych, takie jak twardość, wytrzymałość, współczynnik odbiciawspółczynnik odbicia. Zastosowanie wyraźnie poprawia właściwości ochronne tekstyliów przed niekorzystnym wpływem promieniowania ultrafioletowego.
W przemyśle spożywczym związek ten znany jest jako E171 (biały barwnik). W pastach do zębów spełnia rolę czynnika wybielającego. Co ciekawe, znaleźć go można również w licznych produktach farmaceutycznych, suplementach diety, a nawet w polewach cukierniczych czy owocach kandyzowanych.
Ze względu na specyficzne właściwości fizyczne i chemiczne , takie jak aktywność fotokatalitycznafotokatalityczna, hydrofilowość czy silna absorpcja promieniowania UV, jest on często wykorzystywany w różnych sektorach przemysłu, tj. chemiczny, kosmetyczny czy medyczny. Cząsteczki są stosowane w ceramice szklanej, katalizie, ogniwach słonecznych, przewodnikach elektrycznych i ekranach słonecznych.
Właściwości fotokatalityczne
Energia słoneczna docierając do powierzchni półprzewodnikapółprzewodnika z tlenku tytanu(IV) wybija elektrony, które w kontakcie z cząsteczkami tlenu tworzą cząsteczki anionorodnika ponadtlenkowego . Dodatnio naładowana powierzchnia fotokatalitycznafotokatalityczna zabiera elektrony z wody zawartej w powietrzu, co skutkuje wytworzeniem rodników hydroksylowych . Proces ten wykorzystuje się do rozkładu zanieczyszczeń organicznych ze środowiska, gdyż powstałe reaktywne formy tlenu (RFT), głównie i utleniają je do wody i tlenku węgla(IV).
Medycyna i stomatologia
Cechą warunkującą wykorzystanie w medycynie jest jego biokompatybilność z tkankami. Materiały na bazie o właściwościach fotokatalitycznych znajdują zastosowanie w różnych obszarach medycyny.
Schemat przedstawia zastosowanie tlenku tytanu(IV) w medycynie i stomatologii: preparaty odkażające, inżyniera tkankowa, terapie nowotworowe, dermatologia, rekonstrukcja tkanek twarzy, implanty stomatologiczne i kostne, prototypy szczoteczek do zębów.
Przemysł spożywczy i kosmetyczny
jest substancją powszechnie dodawaną do produktów żywnościowych, kosmetyków i produktów higieny osobistej. Do kosmetycznych produktów zawierających można zaliczyć kremy z filtrem, preparaty „anti‑aging”, pudry, podkłady, kremy nawilżające, mleczka, a także kosmetyki rozświetlające i cienie do powiek, szampony do włosów i dezodoranty.
Słownik
zmiana szybkości reakcji chemicznej pod wpływem promieniowania dzięki obecności fotokatalizatora czułego na światło. Przykładem fotokatalizatora są , ,
substancje, najczęściej krystaliczne, których konduktywność może być zmieniana w szerokim zakresie poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlanie lub inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków
reaktywne indywidua chemiczne zawierające w swoim składzie atomy tlenu z niesparowanym elektronem (rodniki) lub wiązania i zdolne do uczestniczenia w reakcjach chemicznych, które odgrywają znaczącą rolę w metabolizmie i starzeniu się organizmów żywych
stosunek natężenia fali odbitej do natężenia fali padającej
Bibliografia
Kosmala K., Szymańska R., Titanium dioxide (iv) nanoparticles. Production, properties and application, „KOSMOS” 2016, t. 65, nr 2, s. 235–245.
Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 1987.
Litwin M., Styka‑Wlazło Sz., Szymońska J., Chemia ogólna i nieorganiczna, Warszawa 2002.