Home

fotokatalyse

Fotokatalyse is een proces waarbij een fotokatalysator, meestal een halfgeleider, de snelheid van chemische reacties verhoogt onder blootstelling aan licht. Bij bestraling met fotonen die voldoende energie hebben, ontstaan elektronen en gaten die aan oxidatie- en reductiereacties op het oppervlak deelnemen, waardoor verontreinigingen kunnen worden afgebroken of mineraliseren.

In een typische heterogene fotokatalyse wordt de absorptie van licht door het halfgeleider gebruikt om ladingsdragers

De meest gebruikte fotokatalysator is titaniumdioxide (TiO2), in anatase- of rutielvorm, vanwege stabiliteit, kostenefficiëntie en chemische

Toepassingen van fotokatalyse omvatten waterbehandeling en afbraak van vluchtige organische stoffen, luchtreiniging, zelfreinigende en antimicrobiële oppervlakken,

Belangrijke uitdagingen zijn beperkte activiteit onder zichtbaar licht, snelle recombinatie van elektronen en gaten, en economische

te
genereren.
De
elektronen
en
gaten
migreren
naar
het
oppervlak
waar
ze
reageren
met
water,
zuurstof
of
organische
stoffen.
Hierdoor
ontstaan
reactieve
zuurstofsoorten
zoals
hydroxylradicalen
en
superoxide
die
organische
verontreinigingen
afbreken
en
in
veel
gevallen
volledig
mineraliseren
tot
CO2
en
H2O.
inertie.
Andere
materialen
zijn
ZnO,
grafietachtige
koolstofnitride
(g-C3N4),
CdS
en
diverse
heterostructuren
zoals
TiO2/WO3
of
TiO2/C3N4,
die
de
efficiëntie
kunnen
verhogen
door
betere
ladingsscheiding.
en
fotokatalytische
processen
voor
energiewinning
zoals
waterstofproductie.
De
technologie
biedt
mogelijkheden
voor
duurzame
verontreinigingsremming
onder
milde
voorwaarden
en
op
gewenste
schaal.
schaalbaarheid.
Verbeteringen
worden
bereikt
door
dope
met
niet-metalen,
koppeling
van
halfgeleiders,
plasmonische
nanopartikels
en
optimalisatie
van
nanostructuren
en
oppervlaktetherapie.
Historisch
werd
fotokatalyse
in
de
jaren
1970
gepopulariseerd
door
Fujishima
en
Honda
met
TiO2
en
wateroxidatie.