fotokatalüsaatorid

Fotokatalüsaatorid on materjalid, mis kasutavad valgusenergiat keemiliste reaktsioonide kiirendamiseks. Nad imavad valgust, mis seejärel stimuleerib elektrone materjali sees. Need ergastatud elektronid saavad seejärel osaleda redoksreaktsioonides, muutes teisi aineid. Tüüpilised fotokatalüsaatorid on pooljuhtmaterjalid, millel on sobiv ribalaius, et neelata päikesevalgust või muud valgusallikat.

Kõige laialdasemalt uuritud fotokatalüsaator on titaandioksiid (TiO2). Seda kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas isepuhastuvatel pindadel, õhu- ja veepuhastussüsteemides ning vesiniku tootmisel päikesevalguse abil. Teised levinud fotokatalüsaatorid hõlmavad tsinkoksiidi (ZnO), titaannitriidi (TiN) ja mõningaid süsinikupõhiseid materjale. Fotokatalüsaatorite tõhusus sõltub nende kristallilisest struktuurist, osakeste suurusest ja pinna omadustest.

Fotokatalüüsi põhimõtet kasutatakse mitmete tehnoloogiate arendamiseks. Näiteks saavad fotokatalüütilised katted lagundada orgaanilisi saasteaineid ja mikroorganisme, muutes pinnad hügieenilisemaks. Samuti on potentsiaali kasutada fotokatalüüsi taastuvenergia valdkonnas, eelkõige vee lõhustamiseks vesinikuks ja hapnikuks, mis on puhas kütus. Uuringud jätkuvad uute ja tõhusamate fotokatalüsaatorite väljatöötamiseks, et laiendada nende rakenduste ringi.