OxygèneL'oxygène est l'élément chimique de numéro atomique 8, de symbole O. C'est la tête de file du groupe des chalcogènes, souvent appelé groupe de l'oxygène. Découvert indépendamment en 1772 par le Suédois Carl Wilhelm Scheele à Uppsala, et en 1774 par Pierre Bayen à Châlons-en-Champagne ainsi que par le Britannique Joseph Priestley dans le Wiltshire, l'oxygène a été nommé ainsi en 1777 par le Français Antoine Lavoisier du grec ancien (« aigu », c'est-à-dire ici « acide »), et (« générateur »), car Lavoisier pensait à tort que : Une molécule de formule chimique , appelée communément « oxygène » mais « dioxygène » par les chimistes, est constituée de deux atomes d'oxygène reliés par liaison covalente : aux conditions normales de température et de pression, le dioxygène est un gaz, qui constitue 20,8 % du volume de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer.
Allotropie de l'oxygèneLallotropie de l'oxygène désigne la faculté de l'oxygène à exister sous différentes formes. La forme la plus familière est le dioxygène (), présent à des niveaux significatifs dans l'atmosphère terrestre. L'ozone () est également un allotrope, tout comme l'oxygène atomique (O), le tétraoxygène () et l'oxygène solide dont et une phase métallique. L'oxygène atomique est un composant de la haute atmosphère terrestre (mésosphère et basse thermosphère), produit par photolyse de l'oxygène moléculaire.
Dioxyde de titaneLe dioxyde de titane ou oxyde de titane (IV) est un composé d'oxygène et de titane de formule présent dans la nature et fabriqué industriellement. C'est le pigment blanc PW6 du Colour Index, largement utilisé comme opacifiant pour les peintures. Il remplace la céruse, interdite à cause de sa toxicité. Il entre aussi dans la formulation de cosmétiques, de médicaments et d'aliments. Sa forme nanoparticulaire, transparente pour la lumière visible, sert comme filtre ultraviolet dans des crèmes solaires et possède des propriétés de photocatalyse dont tirent profit des dispositifs de dépollution.
Oxygène solideL'oxygène solide désigne le dioxygène refroidi en dessous de son point de congélation, soit () à pression atmosphérique. Comme l'oxygène liquide, il est d'apparence claire avec une légère teinte bleutée due à l'absorption de la lumière rouge (et non à la diffusion Rayleigh donnant la couleur bleue de l'atmosphère). Les molécules de dioxygène sont particulièrement étudiées car elles comptent parmi les rares molécules dotées d'un moment magnétique et qu'elles en sont la plus simple représentation, étant diatomiques.
Tamis moléculaireUn tamis moléculaire est un minéral à base de silice ayant une structure cristalline tridimensionnelle présentant des cavités et des canaux dont les surfaces peuvent adsorber les petites molécules. C'est un solide poreux qui a la propriété d'agir comme un tamis à l'échelle moléculaire. Il s'agit d'une classe d'adsorbant qui a la capacité de retenir certaines molécules à l'intérieur de ses pores. Dans l'idéal, il possède des pores de petite taille distribués de manière homogène. Il a de ce fait une grande surface spécifique.
PhotocatalyseEn chimie, la photocatalyse est l'accélération d'une photoréaction en présence de catalyseur. alt=Schéma présentant le principe de la photocatalyse.|vignette|Schéma présentant le principe de la photocatalyse. Le principe de la photocatalyse repose sur l’activation d’un semi-conducteur par la lumière. Le semi-conducteur est considéré comme un catalyseur. Son principe est proche de la catalyse hétérogène où la réaction d'oxydoréduction se passe à la surface du catalyseur.
Bauxitethumb|Bauxite ou minerai permettant la production d'aluminium. thumb|Bauxite (Hérault) avec des pisolithes. thumb|Bauxite. La bauxite est une roche sédimentaire blanche, rouge ou grise, caractérisée par sa forte teneur en alumine Al2O3 et en oxydes de fer. Cette roche constitue le principal minerai permettant la production d'aluminium et de gallium. Elle se forme par altération continentale en climat chaud et humide.
Concentrateur d'oxygènevignette|Un concentrateur de dioxygène. vignette|Générateur de dioxygène médical type PSA R-OXY RIFAIR. Le concentrateur d'oxygène est un appareil à usage médical destiné aux personnes souffrant d'insuffisance respiratoire. Les concentrateurs d'oxygène sont aussi utilisés pour des besoins non-médicaux dans les avions avec des cabines non-pressurisées pour compenser le manque de dioxygène dans l'air ambiant. Son principe est de concentrer le dioxygène de l'air en en ôtant le diazote (l'air est constitué d'environ 20 % de dioxygène et de 79 % de diazote).
Craquage de l'eau par photocatalyseLe craquage de l'eau par photocatalyse est l'utilisation de photons suffisamment énergétiques pour craquer les molécules d'eau en les clivant de manière électrochimique afin de produire hydrogène et oxygène , selon une réaction chimique qui s'écrit simplement : 2 + 4 hν ⟶ 2 + , l'énergie minimale des photons incidents étant . Une telle réaction a été décrite pour la première fois en 1972 pour des longueurs d'onde inférieures à .
RutileLe rutile est une espèce minérale composée de dioxyde de titane de formule TiO avec des traces de fer (près de 10 % parfois), tantale, niobium, chrome, vanadium et étain. Il est trimorphe avec la brookite et l'anatase. Il est la forme la plus stable de dioxyde de titane et est produit à haute température, la brookite se formant à des températures plus basses et l'anatase formée à des températures encore plus basses.
