Fotokatalytický

Fotokatalytické procesy představují chemické reakce, které jsou iniciovány absorpcí světelné energie, obvykle ultrafialového (UV) nebo viditelného světla, na povrchu fotokatalyzátoru. Tento jev je široce využíván v různých oblastech, jako je environmentální čistota, energetika nebo materiálové inženýrství. Fotokatalyzátory jsou obvykle materiály s polovodivými vlastnostmi, nejčastěji oxid titaničitý (TiO₂), který po absorbičním aktivování světlem vykazuje schopnost rozkládat organické znečišťující látky nebo rozkládat vodu na vodík a kyslík.

Mechanismus fotokatalýzy spočívá v generování volných elektronů a děr v polovodiči pod vlivem fotonů. Tyto nosiče náboje migrují na povrch materiálu, kde se podílejí na redukčních nebo oxidačních reakcích. Například TiO₂ může oxidovat organické sloučeniny na CO₂ a H₂O, čímž je znečištění rozkládáno. Fotokatalytické reakce probíhají za pokojové teploty a bez dalších chemických látek, což je činí ekologicky přátelským procesem.

Praktické aplikace fotokatalýzy zahrnují čištění vzduchu a vody od znečišťujících látek, samočistící povrchy (např. omítky nebo skla), čištění vzduchu v interiérech nebo rozklad škodlivých látek v zemědělství. Výzkum se zaměřuje na optimalizaci fotokatalyzátorů, například jejich modifikaci pro účinnější využití viditelného světla nebo zlepšení stabilnosti materiálu. Nevýhodou zůstává potřeba UV záření, které není dostupné v dostatečném množství v běžném denním světle, což omezuje některé aplikace.