TiO2 Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակ(HW-T680) եզակի կառուցվածքով և գերազանց օպտիկական հատկություններով նանոնյութ է: Նրա բարձր հատուկ մակերեսը և միաչափ կապուղու կառուցվածքը ստիպում են այն լայնորեն օգտագործել ֆոտոռեակցիայի ոլորտում: Այս հոդվածը կներկայացնի տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակների պատրաստման մեթոդները և կիրառությունները ֆոտոկատալիզի, ֆոտոկատալիզի և լուսազգայուն նյութերի մեջ:

Պատրաստման եղանակը

Պատրաստման շատ եղանակներ կանտիտանի երկօքսիդի նանոխողովակներ, ներառյալ սոլ-գել մեթոդը, էլեկտրաքիմիական մեթոդը և հիդրոթերմային մեթոդը: Սոլ-գել մեթոդը ձևավորում է նանոխողովակի կառուցվածքը լուծույթի պրեկուրսորի միջոցով՝ կաղապարի կամ առանց կաղապարի պայմաններում: Էլեկտրաքիմիական մեթոդը օգտագործում է անոդ և կաթոդ էլեկտրոդները և օժանդակ էլեկտրոդները էլեկտրոլիտում էլեկտրոդի մակերևույթի վրա տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակներ ձևավորելու համար լարման խթանման ներքո: Հիդրոջերմային սկզբունքը օգտագործում է տիտանի երկօքսիդի բյուրեղների աճի բնութագրերը՝ բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման հիդրոթերմային պայմաններում նանոխողովակային կառուցվածքներ ձևավորելու համար:

Ֆոտոկատալիտիկ կիրառություններ

Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակներցուցադրել են ակնառու կատարում ֆոտոկատալիզի ոլորտում: Նրա յուրահատուկ կառուցվածքը կարող է ապահովել մեծ քանակությամբ ակտիվ մակերեսներ և բարելավել լույսի կլանման արդյունավետությունը: Լույսի պայմաններում TiO2 նանոխողովակները կարող են օգտագործել ֆոտոգեներացված էլեկտրոնային անցքերի զույգերը կատալիտիկ ռեակցիաների համար, ինչպիսիք են ջրի պառակտումը, օրգանական քայքայումը և օդի մաքրումը: Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները կարող են օգտագործվել նաև այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են շրջակա միջավայրի աղտոտիչների ֆոտոկատալիտիկ դեգրադացիան և արևային ֆոտոգալվանային փոխակերպումը:

Pհոտոէլեկտրոկատալիզի հավելվածներ

Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները լայնորեն կիրառվում են նաև ֆոտոկատալիզի ոլորտում։ Նրա միաչափ կապուղու կառուցվածքը և էլեկտրոնների փոխանցման գերազանց կատարումը այն դարձնում են արդյունավետ ֆոտոկատալիզատոր: Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները կարող են օգտագործվել որպես ֆոտոանոդային նյութեր ֆոտոբջիջներում՝ լույսի էներգիան վերածելով էլեկտրական էներգիայի։ Բացի այդ, TiO2 նանոխողովակները կարող են օգտագործվել նաև օպտոէլեկտրոնային սարքերում, օպտիկական պահեստավորման սարքերում և ճկուն էլեկտրոնային սարքերում:

Լուսազգայուն նյութերի կիրառում

Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները կարող են օգտագործվել նաև որպես լուսազգայուն նյութեր, որոնք կարող են կիրառվել լույսի զգայության, լույսի կառավարման և լույսի տպագրության մեջ: Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները ունեն կլանման լայն սպեկտրի տիրույթ և կարող են օգտագործվել տեսանելի լույսի նկատմամբ զգայուն օպտիկական նյութեր պատրաստելու համար: Օրինակ, օպտիկական սենսորներում տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները կարող են լուսային ազդանշանները վերածել էլեկտրական ազդանշանների՝ հասնելով լույսի ինտենսիվության, գույնի որակի և ալիքի երկարության զգայուն հայտնաբերմանը:

Տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները, որպես եզակի կառուցվածքով և գերազանց կատարողականությամբ նանոնյութ, լայն ներուժ ունեն ֆոտոռեակցիոն կիրառություններում: Ֆոտոկատալիզի, ֆոտոկատալիզի և ֆոտոզգայուն նյութերի կիրառման միջոցով տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակները կարող են կարևոր դեր խաղալ շրջակա միջավայրի կառավարման, էներգիայի փոխակերպման և օպտոէլեկտրոնային սարքերի մեջ: Հետագայում հետագա հետազոտությունները և տեխնոլոգիական բարելավումները հետագայում կնպաստեն տիտանի երկօքսիդի նանոխողովակների զարգացմանը ֆոտոռեակցիոն կիրառություններում: