TiO2 là gì ? Ứng dụng xử lý nước thải

Chu Văn An

TiO2 là gì? Ứng dụng xử lý nước thải. TiO2 là gì? TiO2, tên đầy đủ Titanium dioxide, là một loại khoáng chất tự nhiên màu trắng được tìm thấy trong vỏ Trái đất. Được sử dụng và ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực công nghiệp hay môi trường.

Titanium dioxide là dạng bột mịn màu trắng, có độ tương phản cao và khả năng tạo ra các sắc tố trắng sáng. Vì vậy, chúng thường được sử dụng làm nguyên liệu trong mỹ phẩm. Hiện nay có tác dụng bảo vệ da khỏi tia UVA và UVB.

TiO2 là gì? Ứng dụng xử lý nước thải

Tính chất vật lý của TiO2 là gì?

Titanium dioxide có một số đặc điểm độc đáo như sau:

Điểm nóng chảy cực cao là 1.843°C và điểm sôi là 2.972°C. Do đó, nó xuất hiện tự nhiên dưới dạng chất rắn và thậm chí ở dạng hạt, nó không hòa tan trong nước. TiO2 còn là chất cách điện.

Không giống như các vật liệu màu trắng khác có thể có màu hơi vàng khi tiếp xúc với ánh sáng. Do cách TiO2 hấp thụ tia UV nên nó không có vẻ ngoài này và có màu trắng tinh khiết.

Điều quan trọng là titan dioxide còn có chỉ số khúc xạ (khả năng tán xạ ánh sáng) rất cao. Thậm chí còn cao hơn cả kim cương. Điều này làm cho nó trở thành một chất cực kỳ sáng và là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng thiết kế thẩm mỹ.

Một đặc tính quan trọng khác của titan dioxide là nó có thể thể hiện hoạt động quang xúc tác dưới tia UV. Điều này mang lại hiệu quả trong việc làm sạch môi trường.

Độ sáng, độ bền màu, độ mờ và độ mờ không giống bất kỳ chất nào khác.

Tính ổn định với nhiệt, ánh sáng và thời tiết giúp ngăn ngừa sự suy giảm khả năng hấp thụ của sơn, màng và nhựa.

Khả năng bảo vệ: khả năng phân tán và hấp thụ tia UV. Làm TiO2 trở thành thành phần quan trọng trong kem chống nắng, bảo vệ da khỏi tia UV có hại, gây ung thư.

Được sử dụng làm chất xúc tác quang trong các tấm pin mặt trời. Cũng như giảm thiểu các chất ô nhiễm trong không khí.

Ứng dụng của TiO2 là gì?

Xử lý nước rỉ rác bằng TiO2 là gì?

Ở giai đoạn này, màu sắc và các hợp chất dễ phân hủy được xử lý. Nước rỉ rác chỉ để lại những hợp chất bền, khó phân hủy. Nước rỉ rác được chuyển sang bể xử lý TiO2 để xử lý tiếp. Dưới tác dụng của đèn UV (90 chiếc, 75W), ánh sáng mặt trời, chất xúc tác TiO2 và môi trường pH thích hợp. Phản ứng quang hóa xảy ra và phân hủy các hợp chất khó phân hủy thành CO2, nước và các chất vô hại khác. Từ đó làm sạch nước thải.

Ở đây, các hợp chất được giải quyết theo sơ đồ sau:

Khi chiếu ánh sáng có năng lượng photon (hv) lớn hơn 3,2eV lên bề mặt xúc tác sẽ tạo ra cặp electron (e-) và lỗ trống (h+). Các electron này sẽ di chuyển đến vùng dẫn (quang điện tử), trong khi các lỗ trống vẫn nằm trong vùng hóa trị.

TiO2 + hʋ => e- + h+

Khi xuất hiện lỗ trống mang điện tích dương (h+) thì môi trường là nước. Sau đó, ở vùng hóa trị xảy ra các phản ứng tạo ra gốc tự do OH·.

h+ + H2O => OH· + H+

h+ + OH- => OH→

Trong vùng dẫn, các gốc O2- được hình thành:

e- + O2 => O2-

Khi đó xảy ra quá trình khử và oxi hóa:

OH + chất hữu cơ => CO2 + H2O

O2- + chất ô nhiễm => CO2 + H2O

Ngoài ra, một số gốc oxy hóa khác được hình thành như:

O2^- + H+ => •OOH

• OOH + chất ô nhiễm => CO2 + H2O
• OOH + H2O => CO2 + H2O2
• OOH => 2 •OH

– Ngành Sơn và Nhựa

Khi được sử dụng đặc biệt như một chất màu trong sơn. TiO2 còn được gọi là titan trắng, Pigment White 6 hoặc CI 77891. Nó còn được gọi là ‘trắng hoàn hảo’ hoặc ‘trắng nhất’. Do tính chất làm trắng tinh khiết và mạnh mẽ của nó.

Cho đến khi luật thay đổi vào những năm 1920, hầu hết các nhà sản xuất sơn thương mại đều sử dụng chì trắng có độc tính cao làm chất tẩy trắng. Và ban đầu không có sự chuyển đổi sang titan dioxide, một phần do chi phí cao hơn. Kẽm oxit (ZnO) cũng được sử dụng làm chất màu trắng nhưng không hiệu quả.

Khi sử dụng Titanium Dioxide, màng sơn có khả năng tự làm sạch

Titanium dioxide hiện là một trong những chất màu phổ biến nhất được sử dụng trên toàn cầu. Và là cơ sở cho hầu hết các màu sơn. Nó cũng được tìm thấy trong chất phủ và nhựa. Việc sử dụng titan dioxide này chiếm hơn 50% lượng sử dụng toàn cầu.

Chỉ số khúc xạ cao của nó có nghĩa là nó giống như một sắc tố. Nó có thể tán xạ ánh sáng khả kiến. Điều này dẫn đến màu đục và mang lại chất lượng sáng, phản chiếu khi được áp dụng trên bề mặt hoặc được tích hợp vào sản phẩm.

Một ví dụ quan trọng về việc sử dụng nó trong các ứng dụng này là làm lớp phủ cho tuabin gió. Cung cấp cả màu trắng nhất quán và bảo vệ khỏi sự suy thoái của tia cực tím. Vì những lý do tương tự, nó cũng được tìm thấy trong các khung cửa sổ bằng nhựa.

– Công nghiệp thực phẩm

Trong thực phẩm, TiO2 được sử dụng ở cấp độ sắc tố và được gọi là E171. Trong nhiều sản phẩm thực phẩm, nó hoạt động như một chất làm trắng. Nhưng cũng như một chất tăng cường màu sắc và kết cấu. E171 có thể mang lại độ mịn khi được sử dụng trong một số sản phẩm như sô cô la. Hoặc nó có thể giúp tạo ra hiệu ứng như được sử dụng trong một số đồ ngọt.

Xem thêm: >>> Titanium Dioxide – Titanium Oxide – TiO2

– Ngành mỹ phẩm và chăm sóc da

Trong các sản phẩm chăm sóc da và trang điểm. Titanium dioxide được sử dụng làm chất màu và chất làm đặc cho kem. Là một loại kem chống nắng, TiO2 siêu mịn được sử dụng vì tính trong suốt và khả năng hấp thụ tia cực tím.

Các lợi ích môi trường khác

Do những đặc tính đa dạng của nó, titan dioxide đã được chứng minh là hữu ích cho nhiều ứng dụng thân thiện với môi trường khác nhau.

Khi được sử dụng làm lớp sơn phủ bên ngoài cho các tòa nhà ở vùng khí hậu nhiệt đới và ấm áp. Chất lượng phản chiếu ánh sáng trắng của TiO2 có thể giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể. Bởi vì nó làm giảm nhu cầu sử dụng điều hòa.

Ngoài ra, độ mờ đục của nó có nghĩa là nó không cần phải được sơn lớp dày hoặc lớp kép. Cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên và tránh lãng phí.

Là một chất xúc tác quang học, titan dioxide có thể được thêm vào sơn, xi măng, cửa sổ và gạch. Để phân hủy các chất ô nhiễm môi trường. Là một vật liệu nano, nó cũng có thể được sử dụng làm chất xúc tác quan trọng trong hệ thống xả của ô tô, xe tải và nhà máy điện. Do đó giảm thiểu tác động đến môi trường.

Các nhà nghiên cứu đang khám phá những ứng dụng tiềm năng mới của titan dioxide ở dạng này. Điều này bao gồm sản xuất năng lượng sạch.

Là một chất xúc tác quang học, người ta cũng chứng minh rằng TiO2 có thể thực hiện quá trình thủy phân (phân tách nước thành hydro và oxy). Và hydro thu được có thể được sử dụng làm nhiên liệu.

Ngoài ra, còn có một loại pin mặt trời có thể sử dụng được – gọi là pin Grätzel. Sử dụng titan dioxide cấp nano để sản xuất năng lượng mặt trời theo quy trình tương tự như quá trình quang hợp ở thực vật.

Kết luận

Trên đây, Vũ Hoàng đã cung cấp những thông tin cơ bản về hóa chất Titanium Dioxide và những ứng dụng cụ thể của nó trong xử lý nước.

Mua hóa chất này đảm bảo chất lượng. Hãy liên hệ với chúng tôi Vũ Hoàng qua HOTLINE hoặc Website: https://vuhoangco.com.vn để được cung cấp hóa chất đảm bảo chất lượng. Vũ Hoàng – đơn vị chuyên cung cấp hóa chất uy tín, chất lượng, giá cả hợp lý, hàng nhập khẩu trực tiếp.