Фотокатализ менен электрокатализдин негизги айырмасы - фотокатализ учурунда каталитикалык реакцияны иштетүүдө фотоиндукцияланган электр алып жүрүүчүлөр басымдуулук кылат, ал эми электрокатализ учурунда каталитикалык реакцияны иштетүүдө тышкы чынжырдан келип чыккан алып жүрүүчүлөр басымдуулук кылат.
Фотокатализ - бул жетиштүү энергия деңгээлине ээ болгон кошулма менен фотондордун контакты менен эркин радикал механизмдери башталганда пайда болгон фото активдештирилген химиялык реакция. Электрокатализ, экинчи жагынан, электрод-электролит тилкесинде пайда болгон электрохимиялык реакциялардын гетерогендүү катализинин бир түрү.
Фотокатализ деген эмне?
Фотокатализ - бул жетиштүү энергия деңгээлине ээ болгон кошулма менен фотондордун контакты менен эркин радикал механизмдери башталганда пайда болгон фото активдештирилген химиялык реакция. Бул катализатордун катышуусунда фотореакциянын ылдамдатуу реакциясынын бир түрү. Катализделген фотолизде жарыкты адсорбцияланган субстрат сиңирет. Фотогенерацияланган катализ деп аталган дагы бир түрү бар. Бул фотокаталитикалык активдүүлүк катализатордун кээ бир электрон-тешик жуптарын түзүү жөндөмдүүлүгүнө жараша болот. Бул жуптар экинчилик реакцияларга өтүүгө жөндөмдүү гидроксил радикалдары сыяктуу эркин радикалдарды жаратышы мүмкүн. Бул процесстин биринчи практикалык колдонулушу титандын диоксидинин катышуусунда суунун электролизинин ачылышы болгон.
01-сүрөт: Фотокатализди колдонуу
Фотокатализдин эки негизги түрү бар: гомогендүү жана гетерогендүү фотокатализ. Гомогендик фотокатализде реакцияга кирүүчү заттар жана фотокатализаторлор бир фазада болушат. Реакциянын бул түрүнүн кеңири таралган мисалдарына озон жана фото-Фентон системалары кирет. Ал эми гетерогендик фотокатализде реагенттер жана фотокатализаторлор ар кандай фазаларда болот. Реакциянын бул түрүнүн кээ бир кеңири таралган мисалдарына жумшак же толук кычкылдануу, дегидрогендөө, суутек өткөрүү реакциялары ж.б. кирет.
Электрокатализ деген эмне?
Электрокатализди электрод-электролит тилкесинде пайда болгон электрохимиялык реакциялардын гетерогендүү катализи катары мүнөздөөгө болот. Бул процессте электрон донор-акцептордун да, катализатордун да ролдорун электрод аткарат.
02-сүрөт: Электркатализатордун туруктуулугун өлчөө үчүн платиналык катодду колдонуу
Электрокатализатор – электрохимиялык реакцияларга катыша ала турган катализатор затынын бир түрү. Бул заттар электрод бетинде иштөөгө жөндөмдүү катализаторлордун өзгөчө формалары болуп саналат. Адатта, электрокатализатор гетерогендүү, мис. платинизацияланган электрод. Гомогендик электрокатализаторлор да бар. Булар эрийт жана алар электрод менен реактивдердин ортосундагы электрондорду өткөрүүгө жардам берет. Алар ошондой эле биз жалпы жарым реакция менен сүрөттөй турган ортоңку химиялык трансформацияга көмөктөшөт.
Фотокатализ менен электрокатализдин ортосунда кандай айырма бар?
Фотокатализ – бул фото-активдештирилген химиялык реакция, ал бош радикал механизмдери кошулма менен жетиштүү энергия деңгээлине ээ болгон фотондордун ортосундагы контакт менен башталганда пайда болот. Электрокатализ, экинчи жагынан, электрод-электролит тилкесинде пайда болгон электрохимиялык реакциялардын гетерогендүү катализинин бир түрү. Фотокатализ менен электрокатализдин негизги айырмасы, фотокатализде каталитикалык реакцияны иштетүүдө фотоиндукцияланган электр алып жүрүүчүлөр басымдуулук кылат, ал эми электролизде каталитикалык реакцияны иштетүүдө тышкы чынжырдан келип чыккан ташуучулар басымдуулук кылат. Андан тышкары, фотокатализде цинк оксиди, цинк сульфиди, кадмий сульфиди жана стронций пероксиди сыяктуу фотокатализаторлор колдонулат, ал эми электрокатализде көмүртек нанотүтүкчөлөрү жана графен негизиндеги материалдар, металл-органикалык алкактар ж.б. колдонулат.
Төмөнкү инфографикада фотокатализ менен электрокатализдин ортосундагы айырмачылыктар жанаша салыштыруу үчүн таблица түрүндө берилген.
Кыскача маалымат – Фотокатализ жана электрокатализ
Фотокатализ жана электрокатализ химиядагы маанилүү аналитикалык процесстер. Фотокатализ менен электрокатализдин негизги айырмасы, фотокатализ учурунда каталитикалык реакцияны иштетүүдө фотоиндукцияланган электр алып жүрүүчүлөр басымдуулук кылат, ал эми электрокатализ учурунда каталитикалык реакцияны иштетүүдө тышкы чынжырдан келип чыккан алып жүрүүчүлөр басымдуулук кылат.
