Begge anatase og rutil er krystallinske former af titandioxid (TiO2) , ofte fundet i partikler i nano-størrelse. Mens deres kemiske sammensætning er identisk, adskiller deres krystalstrukturer og resulterende egenskaber sig markant:
anatase:
* krystalstruktur: Tetragonal, med et højere overfladeareal end rutil.
* egenskaber:
* Højere fotokatalytisk aktivitet: På grund af dets højere overfladeareal og unikke elektroniske båndstruktur er anatase mere effektiv til at absorbere lys og fremme fotokatalytiske reaktioner.
* lavere brydningsindeks: Gør det gennemsigtigt i synligt lys.
* lavere elektrisk ledningsevne: Begrænsede applikationer inden for elektronik.
* Metastabil: Mindre stabil end rutil og kan omdannes til rutil under høje temperaturer.
rutil:
* krystalstruktur: Tetragonal, tættere og mere stabil end anatase.
* egenskaber:
* lavere fotokatalytisk aktivitet: Men bruges stadig i fotokatalyse på grund af dens højere stabilitet.
* Højere brydningsindeks: Brugt i pigmentproduktion og optiske belægninger.
* Højere elektrisk ledningsevne: Brugt i elektronik, sensorer og solceller.
* stabil: Mere stabil end anatase, modstå transformation ved høje temperaturer.
nano-størrelse TiO2:
Både anatase og rutil udviser forbedrede egenskaber, når de syntetiseres som nanopartikler, herunder:
* øget overfladeareal: Hvilket fører til forbedret katalytisk aktivitet, absorption og reaktivitet.
* Effekter af kvante størrelse: Ændring af deres optiske og elektroniske egenskaber.
Ansøgninger:
* anatase: Fotokatalyse, selvrensende overflader, luftoprensning, vandrensning og pigmenter.
* rutil: Pigmenter, solceller, sensorer, elektronik og UV -blokkeere.
Kortfattet:
Både anatase og rutil er værdifulde former for TiO2 med forskellige egenskaber og anvendelser. Anatase er mere fotokatalytisk, mens rutil er mere stabil og ledende. Deres nano-størrelse former forbedrer disse egenskaber yderligere, hvilket gør dem alsidige materialer inden for forskellige felter.
Sidste artikelHvad er større nanometer eller mikrometer?
Næste artikelHvor mange milligram er 300 nanogrammer?