Fotokatalüsaatoreid

Fotokatalüsaatorid on materjalid, mis kasutavad valgusenergiat keemiliste reaktsioonide kiirendamiseks. Need on ained, mis ise reaktsioonis ei kulu, vaid aitavad muudel ainetel muutuda. Valgus, eriti ultraviolett- või nähtav valgus, ergastab fotokatalüsaatori elektronid, muutes need väga reaktiivseks. Need reaktiivsed osakesed, nagu vabad radikaalid, võivad seejärel lagundada saasteaineid, steriliseerida pindu või toota kütuseid nagu vesinik.

Tuntuim fotokatalüsaator on titaandioksiid (TiO2). Seda kasutatakse laialdaselt isepuhastuvatel pindadel, õhufiltrites ja veepuhastussüsteemides. TiO2 fotokatalüütiline aktiivsus tähendab, et see suudab lagundada orgaanilisi saasteaineid ja baktereid päikesevalguse toimel. Muud fotokatalüsaatorid hõlmavad tsinkoksiidi (ZnO), volframtrioksiidi (WO3) ja erinevaid metallioksiide ning pooljuhtühendeid.

Fotokatalüüsi rakendused on mitmekesised. Neid kasutatakse keskkonnaprobleemide lahendamisel, näiteks saasteainete eemaldamisel õhust ja veest. Samuti on nad olulised materjaliteaduses, võimaldades uute funktsionaalsete materjalide loomist. Energeetikas on fotokatalüüs potentsiaalne lahendus taastuvenergia tootmiseks, eriti päikesekütuste, nagu vesiniku, sünteesiks. Selles valdkonnas tehtavad uuringud keskenduvad fotokatalüsaatorite tõhususe, stabiilsuse ja kulutõhususe parandamisele.