Care este relevanța carbonatului de nitrură de titan pentru controlul poluării mediului?

Carbonitrura de titan este un nou tip de material fotocatalitic cu capacitate redox puternică și activitate fotocatalitică ridicată, care este utilizat pe scară largă în domeniul controlului poluării mediului. În controlul poluării mediului, nitrura de titan poate degrada substanțele nocive prin reacție fotocatalitică și poate purifica aerul și apa. În această lucrare, aplicarea carbonitrurei de nitrură de titan în controlul poluării mediului și mecanismul său aferent vor fi introduse în detaliu.

În primul rând, nitrura de titan joacă un rol important în controlul poluării aerului. Poluarea atmosferică este una dintre problemele grave cu care se confruntă societatea actuală, în care principalii poluanți includ dioxidul de sulf, oxizii de azot și compușii organici volatili. Ca material fotocatalitic eficient, carbura de nitrură de titan poate folosi lumina solară sau sursa de lumină artificială pentru a-și excita purtătorii și a finaliza reacția redox prin reacția electronilor și găurilor fotogenerate. Folosind catalizatori de carbonat de nitrură de titan, substanțele nocive precum dioxidul de sulf, oxizii de azot și compușii organici volatili din atmosferă pot fi oxidate catalitic în substanțe inofensive, reducând astfel nivelul de poluare a aerului. În plus, catalizatorul de carbonitrură de titan poate reduce, de asemenea, utilizarea fotocatalizatorului și costul catalizatorului, oferind o nouă soluție pentru controlul poluării aerului.

În al doilea rând, carbura de nitrură de titan este, de asemenea, utilizată pe scară largă în controlul poluării apei. Poluarea apei este una dintre problemele majore cu care se confruntă lumea, în care principalii poluanți includ ionii de metale grele, poluanții organici și microorganismele. Carbonitrura de titan are activitate fotocatalitică ridicată și receptivitate la lumina vizibilă, care poate folosi pe deplin lumina soarelui sau lumina vizibilă pentru degradarea fotocatalitică a substanțelor dăunătoare din corpurile de apă. Fotocataliza cu nitrură de titan poate cataliza descompunerea poluanților organici din apă în dioxid de carbon și apă și poate transforma ionii de metale grele în precipitate insolubile sau ușor solubile prin adsorbție luminoasă și reducere fotocatalitică. În plus, carbonatul de nitrură de titan poate ucide și microorganismele din apă, cum ar fi bacteriile și virușii, și poate purifica apa. Prin urmare, carbonatul de nitrură de titan are o perspectivă largă de aplicare în controlul poluării apei.
Aplicarea nitrurei de titan în controlul poluării mediului este strâns legată de mecanismul său fotocatalitic. Nitrura de titan poate absorbi o gamă largă de lumină vizibilă, iar structura sa de bandă de energie permite electronilor și găurilor fotogenerate să migre la suprafața materialului și să reacționeze cu moleculele de oxigen sau cu moleculele de apă adsorbite la suprafață. Electronii fotogenerați pot reduce substanțele nocive, cum ar fi ionii de metale grele și oxizii de azot, în timp ce găurile fotogenerate pot oxida poluanții organici și ucide microorganismele. În plus, datorită energiei mari de legare a electronilor și capacității redox a carburii de nitrură de titan, are o durată de viață lungă pentru purtătorii fotogenerați, ceea ce îmbunătățește eficiența reacției fotocatalitice.

În aplicațiile practice, activitatea fotocatalitică și stabilitatea carburii de nitrură de titan depind în principal de structura și proprietățile acesteia. În general, activitatea fotocatalitică a carburii de nitrură de titan este strâns legată de morfologia suprafeței, structura cristalină și grupările funcționale. De exemplu, morfologia suprafeței are o influență importantă asupra eficienței absorbției luminii și a reacției luminii, iar carbonitrura de nitrură de titan cu structură nanoparticule și lamelară are o suprafață specifică mai mare și locuri active abundente, ceea ce îmbunătățește activitatea fotocatalitică. În plus, dopajul sau modificarea structurii cristaline și a grupurilor funcționale ale carburei de nitrură de titan poate, de asemenea, să-și regleze structura benzii de energie și energia de legare a electronilor, care la rândul său îi afectează performanța fotocatalitică. Prin urmare, selecția materialelor adecvate din carbură de nitrură de titan și modularea structurilor și proprietăților acestora în aplicație sunt cheia pentru a realiza un control eficient al poluării mediului.

În concluzie, carbura de nitrură de titan, ca un nou tip de material fotocatalitic, joacă un rol important în controlul poluării mediului. Poate degrada substanțele nocive din atmosferă și apă prin reacție fotocatalitică și poate purifica mediul. Activitatea fotocatalitică și stabilitatea nitrurii de titan sunt strâns legate de structura și proprietățile sale, așa că este necesar să se selecteze materiale adecvate cu nitrură de titan și să se regleze structura și proprietățile sale pentru a îmbunătăți efectul fotocatalitic în aplicații practice. Odată cu promovarea continuă a conceptului ecologic, credem că aplicarea carbonitrurei de titan în controlul poluării mediului va fi extinsă în continuare.