fotokatalyzátory

Fotokatalyzátory jsou látky, které při osvětlení viditelným nebo ultrafialovým světlem katalyzují chemickou reakci. Tento proces, známý jako fotokatalýza, zahrnuje absorpci fotonů světla materiálem, což vede k excitaci elektronů a následnému vytvoření párů elektron-díra. Tyto nabité částice pak mohou reagovat s povrchem fotokatalyzátoru a iniciovat oxidačně-redukční reakce.

Jedním z nejznámějších fotokatalyzátorů je oxid titaničitý (TiO2). Jeho vysoká fotokatalytická aktivita, chemická stabilita a netoxičnost jej činí vhodným pro širokou škálu aplikací. Dalšími příklady fotokatalyzátorů jsou oxid zinečnatý (ZnO), sulfid kademnatý (CdS) a různé polovodičové nanočástice.

Fotokatalýza má mnoho praktických využití. V oblasti čištění životního prostředí se využívá k degradaci organických znečišťujících látek ve vodě a vzduchu, odstraňování pachů a sterilizaci. V oblasti výroby energie může být fotokatalýza použita k rozkladu vody na vodík a kyslík, což představuje slibnou cestu pro výrobu čistého paliva. Dalšími aplikacemi jsou samočistící povrchy, antibakteriální materiály a systémy pro výrobu léčiv.

Výzkum v oblasti fotokatalyzátorů se zaměřuje na zvyšování jejich účinnosti, rozšíření spektra absorbovaného světla (například pro využití viditelného světla) a snižování nákladů na výrobu. Modifikace fotokatalytických materiálů, jako je jejich dopování nebo kombinování s jinými materiály, je klíčovým směrem pro zlepšení jejich výkonu a rozšíření jejich aplikačního potenciálu.