Fotokataliza

Fotokataliza – zmiana szybkości reakcji chemicznej lub jej inicjacji w wyniku działania promieniowania UV, promieniowania widzialnego lub podczerwieni, w obecności substancji (fotokatalizatora), która absorbuje światło i jest zaangażowana w przemiany chemiczne reagentów[1]. Fotokatalizatorami mogą być między innymi półprzewodniki szerokopasmowe, takie jak tlenek tytanu(IV), siarczek cynku, siarczek kadmu.

Podział ze względu na fazę

Można wyróżnić dwa rodzaje fotokatalizy:

  • homogeniczną – kiedy fotokatalizator znajduje się w tej samej fazie termodynamicznej co substraty (np. jest razem z substratami rozpuszczony w układzie)
  • heterogeniczną – kiedy katalizator znajduje się w innej fazie termodynamicznej niż jeden lub wszystkie substraty (np. fotokatalizator jest osadzony na powierzchni ciała stałego)

Zastosowanie

  • Otrzymywanie wodoru poprzez fotokatalityczny rozkład wody[2] z wykorzystaniem wydajnego fotokatalizatora w zakresie ultrafioletu na bazie tantalanu sodu (NaTaO3) domieszkowanego lantanem z tlenkiem niklu(II) jako kokatalizatorem.
  • Wykorzystanie tlenku tytanu(IV) w samoczyszczących się powierzchniach. Proces samoczyszczenia jest wynikiem generowania reaktywnych form tlenu przez katalizator wzbudzony promieniowaniem z zakresu bliskiego ultrafioletu[3]
  • Do produkcji fotokatalizatorów do oczyszczania z herbicydów wody z pól uprawnych[4].
  • Sterylizacja narzędzi chirurgicznych i usuwanie niepożądanych odcisków palców z wrażliwych elementów elektrycznych i optycznych[5].
  • Terapia fotodynamiczna nowotworów (PDT)[6].

Zobacz też

  • kataliza
  • autokataliza
  • inhibicja
  • fotoliza

Przypisy

  1. ↑ Braslavsky, S. E.. Glossary of terms used in photocatalysis and radiation catalysis (IUPAC Recommendations 2011). „Pure Appl. Chem.”. 83 (0), s. 931–1014, 2011. DOI: 10.1351/PAC-REC-09-09-36. 
  2. ↑ Kudo, Akihiko, Kato, Hideki; Tsuji, Issei. Strategies for the Development of Visible-light-driven Photocatalysts for Water Splitting. „Chemistry Letters”. 33 (12), s. 1534, 2004. DOI: 10.1246/cl.2004.1534. 
  3. ↑ Guan, Kaishu. Relationship between photocatalytic activity, hydrophilicity and self-cleaning effect of TiO2/SiO2 films. „Surface & coatings technology”. 191 (2-3), s. 155, 2005. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2004.02.022. (ang.). 
  4. ↑ Fourth generation photocatalysts: nano-engineered composites for water decontamination in low-cost paintable photoreactors. ], 2013-06-22. [dostęp 2013-06-22]. (ang.).
  5. ↑ New Visible Light Photocatalyst Kills Bacteria, Even After Light Turned Off. ScienceDaily, 2010-06-20. [dostęp 2013-06-26].
  6. ↑ Wang, S.S., Chen,J.; Keltner,L.; Christophersen,J.; Zheng, F., Krouse, M., Singhal, A.. New technology for deep light distribution in tissue for phototherapy. „Cancer Journal”. 8 (2), s. 154–63, 2002. DOI: 10.1097/00130404-200203000-00009. PMID: 11999949. 
  • NDL: 00911358
  • NKC: ph174612
  • J9U: 987007548934405171