2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
U hemiji, fotokataliza je ubrzanje fotoreakcije u prisustvu katalizatora. Katalizuje se fotolizom, svetlost se apsorbuje adsorpcijom supstrata. U fotogeneriranoj katalizi, fotokatalitička aktivnost (PCA) ovisi o sposobnosti katalizatora da stvori uparene elektronske rupe, koje stvaraju slobodne radikale (hidroksilni radikali: • OH), sposobne za podvrgavanje sekundarnim reakcijama.
Njegovo razumijevanje je moguće od otkrića elektrolize vode pomoću titanijum dioksida. Komercijalna primjena procesa naziva se napredni proces oksidacije (AOP). Postoji nekoliko metoda za postizanje AOP, koje mogu, ali ne moraju nužno uključivati TiO 2 ili čak korištenje UV svjetla. Generalno, odlučujući faktor je proizvodnja i upotreba hidroksilnog radikala.
Osnovni princip
Kada je TiO2 obasjan svjetlošću dovoljne energije, parovi elektron-rupa su toliko zgrčeni da dodatni elektroni idu preko pojasa u pojasu provodljivosti, dok su rupe u valentnom pojasu. Pobuđeni elektroni se zatim mogu koristiti za redoks reakcije na površini TiO2, kao što je proizvodnja metana i etilena sa fotokatalizatorom TiO2 napunjenim Cu-Fe-SiO2.
Postoji više faza TiO2. Na primjer, faza rutila može biti pobuđena vidljivom svjetlošću, ali ima stopu odbrza rekombinacija punjenja; Anataza, s druge strane, ima sporu stopu rekombinacije, ali se može potaknuti samo ultraljubičastim svjetlom. Stoga je razumno proizvoditi fotokatalizatore u mješovitoj fazi kako bi se povećala ukupna efikasnost.
Prijave
- Pretvaranje vode u gas vodonik fotokatalitičkom disocijacijom vode. Efikasan fotokatalizator u UV opsegu je baziran na natrijum tantal oksidu NaTaO sa kokatalizatorom nikl oksida. Površina kristala natrijum tantal oksida ispresecana je takozvanim mini stepenima koje su rezultat dopinga lantanom (opseg 3-15 nm, vidi nanotehnologiju). Čestice NiO koje olakšavaju evoluciju vodonika su prisutne na ivicama, gas kiseonika evoluira iz žlebova.
- Upotreba titanijum dioksida u staklu za samočišćenje. Slobodni radikali koje stvara Ti O 2 oksidiraju organsku materiju.
- Dezinfekcija vode titanijum dioksidom u fotokatalizi.
- Oksidacija organskih zagađivača pomoću magnetnih čestica koje su obložene nanočesticama titanijum dioksida protresanjem magnetnog polja dok se razvija izlaganje UV svjetlu.
- Pretvaranje ugljičnog dioksida u ugljikovodične plinove korištenjem titanijum dioksida u prisustvu vode. Kao efikasan pufer u širokom UV zračenju, nanočestice titanijum dioksida, anataza i rutilne faze su sposobne da generišu ekscitone potičući elektrone nakroz pojas pojasa. Elektroni i rupe reagiraju s okolnom vodenom parom i proizvode hidroksilne radikale i protone. Sadašnji mehanizmi reakcije općenito sugeriraju stvaranje visoko radikalnog ugljičnog reaktanta iz ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida koji reagira s fotogeneriranim protonima koji na kraju stvaraju metan. Iako je efikasnost prisutnih fotokatalizatora na bazi titan dioksida niska, oni uključuju nanostrukture zasnovane na ugljiku kao što su ugljične nanocijevi i metalne nanočestice. Pokazalo se da poboljšava efikasnost ovih fotokatalizatora.
- Sterilizujte hirurške instrumente i uklonite neželjene tragove osjetljivih električnih i optičkih komponenti.
- Razgradnja sirove nafte nanočesticama TiO2
