Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Микрофотографии пористого диоксида титана: a) Поверхность пленки, окисленной при 20В; b) Поверхность металла после отделения пленки TiO2; c) Поверхность пленки, окисленной при 30В; d) Поверхность металла после отделения этой пленки TiO2.
Поверхность пленки пористого диоксида титана (вид сверху).
Микрофотография скола пленки диоксида титана, окисленной при 60В в электролите, содержавшем этиленгликоль (чистота титана 99,99%).

"Мезопористый" - значит лучший

Ключевые слова:  диоксид титана, мезопористые системы, периодика

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

17 апреля 2007

Диоксид титана TiO2, тоннами использующийся в титановых белилах, - на самом деле более "умный", полезный, просто уникальный материал, обладающий удивительными физическими и химическими характеристиками, которые до конца не исследованы до сих пор. Наиболее интересными с точки зрения практического применения диоксида титана являются его сенсорные и каталитические свойства. Так, на поверхности TiO2 могут быть окислены до CO2 и H2O практически любые органические соединения, поэтому создание на основе диоксида титана фотокатализаторов для очистки воды и воздуха от токсичных органических веществ - важнейшая и весьма реальная прикладная задача.

Исследования по данной теме активно проводятся в течение последних 10-15 лет. В период с 1993 по 2001 г. было проведено шесть международных конференций, посвященных методу фотокаталитической очистки, на которых приводились примеры его опытно-промышленного применения для очистки воздуха на заводе по производству взрывчатых веществ, в цехах предприятий микроэлектроники, в салонах самолетов фирмы «Боинг», в жилых городских помещениях и тоннелях, в больницах для подавления патогенной микрофлоры в воздухе, при лечении аллергических заболеваний и астмы, в фармацевтических производствах, а также при уничтожении боевых отравляющих веществ. Фотокатализаторы на основе диоксида титана также могут применяться для создания самоочищающихся покрытий.

Диоксид титана прозрачен для видимого света, поэтому тонкие пленки из TiO2, нанесенные на стекло, будут незаметны для глаза. А само стекло, покрытое пленкой TiO2, под действием солнечного света способно очищаться от органических загрязнений. Кроме того, стекло, покрытое пленкой TiO2, не будет запотевать. Запотевание обычно связано с плохой смачиваемостью поверхности стекла, на которой образуются мелкие капли воды, рассевающие свет. Если же покрыть поверхность стекла тонкой пленкой оксида титана, то органические загрязнения, адсорбированные на поверхности стекла, будут окисляться под действием света, и поэтому роса, осевшая на такое стекло, не собирается в капли, а будет растекаться по поверхности, а затем просто испаряться. Кроме того, оксид титана с нанесенными на него наночастицами золота можно использовать в качестве катализатора, окисляющего угарный газ из выхлопов автомобилей, в шахтах, в противогазах - и все это происходит уже при комнатной температуре!

Сейчас одним из наиболее популярных объектов исследований являются нанотрубки на основе диоксида титана и титановых бронз. Оказывается, однако, что не менее, а даже более интересным объектом являются пленки мезопористого диоксида титана, которые формируются в результате процессов самоорганизации при анодном окислении поверхности титана в средах различных жидких электролитов. Их преимущество заключается в том, что они "иммобилизированы" (закреплены) на поверхности (хотя могут быть отделены от нее химическими способами и тем самым превращены в тонкую пористую мембрану). Кроме того, такие пленки обладают высокой площадью поверхности, так как состоят из цилиндрических пор. Такая ажурная архитектура приводит к тому, что пленки выполняют все те функции, которые были известны до сих пор для других форм диоксида титана, но делают это часто гораздо эффективнее и не загрязняют своим материалом реакционную зону. Дополнительным преимуществом пленок является также то, что путем варьирования условий получения можно добиться не только желаемого диаметра пор, но и однородного распределения пор по размерам, а также и их локального упорядочения. В идеале получается квазиупорядоченная структура из пор одинакового диаметра, которая может выступать в роли "фотонных кристаллов", массива "одномерных нанореакторов", "сит" наночастиц и пр.

Эти работы в настоящий момент успешно проводятся на Факультете Наук о Материалах МГУ им. М.В. Ломоносова.


Источник: ФНМ МГУ




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Самозалечивающийся пузырь
Самозалечивающийся пузырь

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019. Тезисы доклада Быкова В.А.

Пять медалей завоевали российские школьники на Международной физической олимпиаде
Стали известны итоги 50-й Международной физической олимпиады для школьников, которая проходила в Тель-Авиве (Израиль). Российская сборная завоевала в состязаниях 4 золотые и одну серебряную медаль.

Поступление в совместный российско-китайский Университет МГУ-ППИ в Шэньчжэне
В июле 2019 года в МГУ имени М.В. Ломоносова проходит набор учащихся на программы МГУ, реализуемые в Университете МГУ-ППИ в Шэньчжэне. Поступление в совместный университет – это возможность учиться в самом быстроразвивающемся городе мира на русском языке у ведущих преподавателей МГУ по самым современным программам, получить образование мирового уровня и дипломы сразу двух университетов, овладев китайским языком. Для поступления в совместный университет не требуется владения китайским языком. Прием документов и экзамены проходят на территории МГУ. Абитуриенты имеют право поступать одновременно в МГУ имени М.В. Ломоносова и МГУ-ППИ в Шэньчжэне.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.