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Dióxido de titanio (TiO2) tiene tres formas minerales, rutilo, anatasa y mineral de titanio en placas, de las cuales la fase rutilo y la fase anatasa son sistemas cristalinos tetragonales, estables a temperatura ambiente; La fase de mineral de titanio de la placa es un sistema cristalino romboédrico, la estructura cristalina es muy inestable y actualmente no tiene mucho valor práctico en la industria.

1.Dióxido de titanio para fotocatálisis.

El dióxido de titanio es un tipo de óxido anfótero que puede oxidarse y reducirse en determinadas condiciones ambientales. Cuando se irradian con luz con energía mayor que el ancho de banda prohibido (también conocido como banda prohibida, Eg), los electrones (e-) en la banda de valencia de baja energía (VB) se excitan para saltar a la banda de conducción de alta energía ( CB), dejando huecos cargados positivamente (h+) en la banda de valencia, que separa los electrones fotogenerados de los huecos. Los electrones fotogenerados en la banda de conducción son buenos agentes reductores, reduciendo las moléculas de oxígeno (O2) para generar iones superóxido negativos (-O2-), y los huecos fotogenerados en la banda de valencia son agentes oxidantes fuertes, oxidando las moléculas de agua (H2O) para generar radicales hidroxilo (-OH), y luego estos iones y radicales negativos pueden degradar los contaminantes orgánicos del medio ambiente en agua y dióxido de carbono. y dióxido de carbono. Está ampliamente reconocido en la literatura que la actividad fotocatalítica del dióxido de titanio en fase anatasa es significativamente mejor que la del dióxido de titanio en fase rutilo. Esto se debe principalmente a:

1, ancho de banda prohibido del dióxido de titanio anatasa, por ejemplo, 3,2 eV (correspondiente a la energía de la luz ultravioleta de 387,5 nm), ligeramente más grande que el dióxido de titanio rutilo (por ejemplo, 3,0-3,1 eV), dióxido de titanio anatasa generado por los pares electrón-hueco de la capacidad redox es ligeramente mayor;

2, la red de dióxido de titanio en fase anatasa contiene más defectos y dislocaciones, lo que puede producir más vacantes de oxígeno para capturar electrones, lo que resulta en una separación más fácil de electrones y huecos fotogenerados, mientras que el dióxido de titanio en fase rutilo tiene una capacidad de adsorción de oxígeno relativamente más débil.

Debido a sus excelentes propiedades fotocatalíticas redox, el nanodióxido de titanio se ha convertido en un representante típico de los productos fotocatalíticos (materiales semiconductores ópticos con función fotocatalítica). El nanodióxido de titanio recubierto en la superficie del sustrato, en la luz ultravioleta y la luz visible, puede producir una fuerte función de degradación catalítica, degradación efectiva de gases tóxicos y nocivos en el aire, matar eficazmente una variedad de bacterias y su liberación de descomposición de toxinas y Tratamiento inofensivo, pero también tiene la desodorización, desodorización, antiincrustante, purificación del aire y otras funciones.

2. El dióxido de titanio se utiliza en pigmentos para pinturas y aditivos alimentarios.

El dióxido de titanio, que se utiliza principalmente como pigmento blanco, también se conoce como “dióxido de titanio” y se considera “el mejor pigmento blanco del mundo”. El dióxido de titanio tiene el índice de refracción más alto entre los pigmentos blancos, por lo que tiene el mayor poder cubriente (opacidad), poder acromático y otras propiedades ópticas entre los pigmentos blancos, así como una blancura brillante, alto brillo, buena dispersión y, en comparación con Lidl, Tiene una dosificación más económica y una vida útil más larga.

La proporción de dióxido de titanio en el campo de los recubrimientos alcanza más del 90% y también se utiliza ampliamente en tintas, aditivos para plástico y caucho, fabricación de papel, fibras químicas, textiles, cosméticos y otras industrias.

Además, el dióxido de titanio también se utiliza en aditivos alimentarios para blanquear y rellenar. El dióxido de titanio fue catalogado como carcinógeno del Grupo 2B (es decir, posiblemente cancerígeno para los seres humanos) por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) en 2010 y confirmado por las regulaciones de la UE en 2020. Se cree ampliamente que es cancerígeno a nivel nanométrico, y con el titanio. Como el dióxido de titanio es actualmente el único blanqueador disponible en la industria alimentaria, el dióxido de titanio fue eliminado de la clasificación de carcinógenos de la UE en noviembre de 2022, tras los esfuerzos de los fabricantes de pinturas europeos.

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