✖


Jump to content

Фотокатализ

В приведенном выше эксперименте фотоны от источника света (вне кадра справа) поглощаются поверхностью диоксида титана ( TiO
2 ) диск, возбуждающий электроны внутри материала. Затем они вступают в реакцию с молекулами воды, расщепляя ее на составляющие водород и кислород. В этом эксперименте химические вещества, растворенные в воде, предотвращают образование кислорода, который в противном случае рекомбинировал бы с водородом.

В химии фотокатализ . — ускорение фотореакции в присутствии фотокатализатора , возбужденное состояние которого «многократно взаимодействует с партнерами реакции, образуя промежуточные продукты реакции, и регенерирует себя после каждого цикла таких взаимодействий» [1] Во многих случаях катализатор представляет собой твердое вещество, которое при облучении УФ- или видимым светом генерирует электронно-дырочные пары , генерирующие свободные радикалы . Фотокатализаторы относятся к трем основным группам; гетерогенные , гомогенные и плазмонные антенно-реакторные катализаторы. [2] Использование каждого катализатора зависит от предпочтительного применения и требуемой катализа реакции .

История

[ редактировать ]

Ранние упоминания (1911–1938)

[ редактировать ]

Самое раннее упоминание появилось в 1911 году, когда немецкий химик доктор Александр Эйбнер включил эту концепцию в свое исследование освещения оксида цинка (ZnO) при отбеливании темно-синего пигмента, берлинской лазури. [3] [4] Примерно в это же время Брунер и Козак опубликовали статью, в которой обсуждалось разрушение щавелевой кислоты в присутствии солей уранила при освещении. [4] [5] а в 1913 году Ландау опубликовал статью, объясняющую явление фотокатализа. Их вклад привел к развитию актинометрических измерений , измерений, которые составляют основу определения потока фотонов в фотохимических реакциях. [4] [6] После перерыва в 1921 году Бали и др. использовали гидроксиды железа и коллоидные соли урана в качестве катализаторов для создания формальдегида под видимым светом. [4] [7]

В 1938 году Дудев и Китченер обнаружили, что TiO
2 , высокостабильный и нетоксичный оксид, в присутствии кислорода может действовать как фотосенсибилизатор для отбеливающих красителей, поскольку ультрафиолетовый свет поглощается TiO.
2 привел к образованию на его поверхности активных форм кислорода, что привело к образованию пятен органических химикатов посредством фотоокисления . Это было первое наблюдение фундаментальных характеристик гетерогенного фотокатализа. [4] [8]

1964–2024

[ редактировать ]

Исследования по фотокатализу снова приостановились до 1964 г., когда В. Н. Филимонов исследовал фотоокисление изопропанола из ZnO и TiO.
2  ; [4] [9] в то время как в 1965 году Като и Масио, Дерффлер и Хауффе, а также Икекава и др. (1965) исследовали окисление/фотоокисление CO.
2 и органические растворители от сияния ZnO. [4] [10] [11] [12] В 1970 году Форменти и др. а Танака и Блайхольд наблюдали окисление различных алкенов и фотокаталитический распад N 2 O соответственно. [4] [13] [14]

Прорыв произошел в 1972 году, когда Акира Фудзисима и Кеничи Хонда обнаружили, что электрохимический фотолиз воды происходит, когда TiO
Электрод 2 , облученный ультрафиолетом, был электрически соединен с платиновым электродом. Поскольку ультрафиолетовый свет поглощается TiO
2 , электроны перетекали от анода к платиновому катоду, где водород выделялся газообразный . Это был один из первых случаев производства водорода из чистого и экономически эффективного источника, поскольку большая часть производства водорода происходит в результате природного газа риформинга и газификации . [4] [15] Выводы Фудзисимы и Хонды привели к другим достижениям. В 1977 году Нозик обнаружил, что включение в процесс электрохимического фотолиза благородных металлов, таких как платина и золото , может увеличить фотоактивность, и что внешний потенциал не требуется. [4] [16] Вагнер и Соморжай (1980), а также Саката и Каваи (1981) описали образование водорода на поверхности титаната стронция (SrTiO 3 ) посредством фотогенерации, а также образование водорода и метана при освещении TiO.
2 и PtO 2 в этаноле соответственно. [4] [17] [18]

В течение многих десятилетий фотокатализ не разрабатывался для коммерческих целей. Однако в 2023 году несколько патентов было выдано американской компании (Pure-Light Technologies, Inc.), которая разработала различные формулы и процессы, позволяющие широко коммерциализировать снижение содержания летучих органических соединений и бактерицидное действие. [19] Чу и др. (2017) оценили будущее электрохимического фотолиза воды, обсудив его главную задачу — разработку экономически эффективной и энергоэффективной фотоэлектрохимической (ФЭХ) тандемной ячейки, которая «имитировала бы естественный фотосинтез». [4] [20]

Виды фотокатализа

[ редактировать ]

Гетерогенный фотокатализ

[ редактировать ]

В гетерогенном катализе катализатор находится в другой фазе, чем реагенты. Гетерогенный фотокатализ — это дисциплина, которая включает большое разнообразие реакций: слабое или полное окисление , дегидрирование , перенос водорода, 18 Около 2 – 16 Изотопный обмен О 2 и дейтерий-алканов, осаждение металлов, детоксикация воды и удаление газообразных загрязняющих веществ.

Большинство гетерогенных фотокатализаторов представляют собой оксиды переходных металлов и полупроводники . В отличие от металлов, которые имеют континуум электронных состояний, полупроводники обладают областью пустотной энергии, где нет энергетических уровней, способствующих рекомбинации электрона и дырки , образующихся в результате фотоактивации в твердом теле. Разница в энергии между заполненной валентной зоной и пустой зоной проводимости на МО-диаграмме полупроводника представляет собой ширину запрещенной зоны . [21] Когда полупроводник поглощает фотон материала с энергией, равной или превышающей ширину запрещенной зоны , электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости, создавая электронную дырку в валентной зоне. Эта электронно-дырочная пара является экситоном . [21] Возбужденные электрон и дырка могут рекомбинировать и выделять энергию, полученную от возбуждения электрона, в виде тепла. Такая рекомбинация экситонов нежелательна и требует более высокого уровня экономической эффективности. [22] Усилия по разработке функциональных фотокатализаторов часто делают упор на увеличение времени жизни экситонов, улучшение разделения электронов и дырок с использованием различных подходов, которые могут опираться на структурные особенности, такие как фазовые гетеропереходы (например, интерфейсы анатаз - рутил благородных металлов ), наночастицы , кремниевые нанопроволоки и легирование катионами замещения. . [23] Конечная цель разработки фотокатализаторов — облегчить реакции возбужденных электронов с окислителями с образованием восстановленных продуктов и/или реакции образующихся дырок с восстановителями с получением окисленных продуктов. За счет образования положительных дырок (h + ) и возбужденные электроны (e - ), окислительно-восстановительные на поверхности полупроводников, облучаемой светом, протекают реакции.

В одном из механизмов окислительной реакции дырки реагируют с влагой, присутствующей на поверхности, и образуют гидроксильный радикал. Реакция начинается с фотоиндуцированной генерации экситонов на поверхности оксида металла (MO) за счет поглощения фотонов (hv) :

МО + hν → МО (h + + и − )

Окислительные реакции за счет фотокаталитического эффекта:

час + + Н 2 О → Ч + + •OH
2 часа + + 2 Ч 2 О → 2 Ч + + Н 2 О 2
H 2 O 2 → 2 •OH

Восстановительные реакции за счет фотокаталитического эффекта:

и − + О 2 → •О 2 −
•O 2 − + НО 2 • + Н + → Н 2 О 2 + О 2
Н 2 О 2 → 2 •ОН

В конечном итоге обе реакции приводят к образованию гидроксильных радикалов. Эти радикалы имеют окислительную природу и неселективны с окислительно-восстановительным потенциалом Е 0 = +3,06 В. [24] Это значительно больше, чем у многих обычных органических соединений, значение которых обычно не превышает E 0 = +2,00 В. [25] Это приводит к неселективному окислительному поведению этих радикалов.

ТиО
2 , полупроводник с широкой запрещенной зоной , является распространенным выбором для гетерогенного катализа. Инертность к химической среде и длительная фотостабильность сделали TiO
2 важный материал во многих практических приложениях. исследования TiO 2 в рутиловой (ширина запрещенной зоны 3,0 эВ) и анатазной (ширина запрещенной зоны 3,2 эВ) фазах. Широко распространены [22] Поглощение фотонов с энергией, равной или превышающей ширину запрещенной зоны полупроводника, инициирует фотокаталитические реакции. В результате образуется электронно-дырочная (e − /час + ) пары: [22]

Здесь электрон находится в зоне проводимости , а дырка — в валентной зоне . Облученный TiO
Частица 2 может вести себя как донор или акцептор электронов для молекул, контактирующих с полупроводником. Он может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях с адсорбированными частицами, поскольку дырка валентной зоны сильно окисляется, а электрон зоны проводимости сильно восстанавливается. [22]

Гомогенный фотокатализ

[ редактировать ]

В гомогенном фотокатализе реагенты и фотокатализаторы находятся в одной фазе . Процесс самоочищения атмосферы и удаления крупных органических соединений представляет собой гомогенную газофазную реакцию фотокатализа. [26] процесс На озоновый часто ссылаются при разработке многих фотокатализаторов:

Большинство гомогенных фотокаталитических реакций протекает в водной фазе с фотокатализатором из комплекса переходных металлов . Широкое использование комплексов переходных металлов в качестве фотокатализаторов во многом обусловлено большой шириной запрещенной зоны и высокой стабильностью частиц. [27] Гомогенные фотокатализаторы широко распространены в производстве чистого водородного топлива , в основном с использованием кобальта и железа комплексов . [27]

Образование гидрокси-радикалов комплекса железа с использованием озонового процесса распространено при производстве водородного топлива (аналогично процессу с реагентом Фентона, выполняемому в условиях низкого pH без фотовозбуждения ): [27]

Фотокатализаторы на основе комплексов являются полупроводниками и обладают теми же электронными свойствами, что и гетерогенные катализаторы. [28]

Плазмонный антенно-реакторный фотокатализ

[ редактировать ]

Плазмонный фотокатализатор-антенна-реактор представляет собой фотокатализатор, который сочетает в себе катализатор с прикрепленной антенной, что увеличивает способность катализатора поглощать свет, тем самым повышая его эффективность.

СиО ​
Катализатор 2 в сочетании с поглотителем света Au ускоряет реакции превращения сероводорода в водород. Этот процесс является альтернативой традиционному процессу Клауса , который работает при температуре 800–1000 ° C (1470–1830 ° F). [29]

Катализатор Fe в сочетании с поглотителем света Cu может производить водород из аммиака ( NH
3 ) при температуре окружающей среды с использованием видимого света. Обычное производство Cu-Ru работает при температуре 650–1000 ° C (1202–1832 ° F). [30]

Приложения

[ редактировать ]
СЭМ-изображение древесной массы (темные волокна) и тетраподных оксида цинка микрочастиц (белых и колючих) в бумаге. [31]

За последнее десятилетие были внедрены фотоактивные катализаторы, такие как TiO.
2 и наностержни ZnO. Большинство из них страдают от того, что из-за своей зонной структуры они могут работать только под воздействием УФ-излучения. Другие фотокатализаторы, в том числе наносоединение графен-ZnO, решают эту проблему. [32]

Бумага

[ редактировать ]

Микроразмерные тетраподные частицы ZnO добавлены в пилотное производство бумаги . [31] Наиболее распространенными являются одномерные наноструктуры, такие как наностержни , нанотрубки , нановолокна, нанопроволоки, а также нанопластины, нанолисты, наносферы, тетраподы. ZnO обладает сильными окислительными свойствами, химически стабилен, обладает повышенной фотокаталитической активностью и имеет большую энергию связи свободных экситонов . Он нетоксичен, распространен в изобилии, биосовместим , биоразлагаем, экологически чист, недорог и совместим с простым химическим синтезом. ZnO сталкивается с ограничениями на его широкое использование в фотокатализе под воздействием солнечной радиации. Было предложено несколько подходов для преодоления этого ограничения, включая легирование для уменьшения ширины запрещенной зоны и улучшения разделения носителей заряда. [33]

Расщепление воды

[ редактировать ]
Основная статья: Фотокаталитическое расщепление воды

Фотокаталитическое расщепление воды разделяет воду на водород и кислород: [34]

2 Ч 2 О → 2 Ч 2 + О 2

Наиболее часто исследуемый материал — TiO.
2 , неэффективно. Смеси TiO
2 и оксид никеля (NiO) более активны. NiO позволяет существенно использовать видимый спектр. [35] Один из эффективных фотокатализаторов УФ- диапазона основан на танталите натрия (NaTaO 3 ), легированном лантаном и загруженном из оксида никеля сокатализатором . Поверхность покрыта наноступенями из-за легирования лантаном (диапазон 3–15 нм, см. Нанотехнологии ). Частицы NiO присутствуют по краям, а кислород выделяется из канавок.

Самоочищающееся стекло

[ редактировать ]

Диоксид титана участвует в самоочищении стекла . Свободные радикалы [36] [37] полученный из TiO
2 окисляют органические вещества . [38] [39] Грубый клиновидный TiO
2 поверхность может быть модифицирована гидрофобным монослоем октадецилфосфоновой кислоты (ОДФ). ТиО
Две поверхности, подвергшиеся плазменному травлению в течение 10 секунд и последующей модификации поверхности с помощью ODP, показали угол контакта с водой более 150◦. Поверхность превращалась в супергидрофильную поверхность (угол контакта с водой = 0◦) при УФ-облучении из-за быстрого разложения покрытия из октадецилфосфоновой кислоты, образующегося из TiO.
2 фотокатализ. Из-за TiO
2 , широкая запрещенная зона, поглощение света полупроводниковым материалом и, как следствие, супергидрофильное превращение нелегированного TiO.
2 требует ультрафиолетового излучения (длина волны <390 нм) и тем самым ограничивает самоочистку наружным применением. [40]

Дезинфекция и очистка

[ редактировать ]
  • Дезинфекция/обеззараживание воды, [41] форма солнечной дезинфекции воды ( SODIS ). [42] [43] Адсорбенты притягивают органические вещества, такие как тетрахлорэтилен . Адсорбенты помещают в набивные слои на 18 часов. Отработанные адсорбенты помещаются в регенерирующую жидкость, по существу удаляя все еще прикрепленные органические вещества путем пропускания горячей воды напротив потока воды во время адсорбции. Регенерационная жидкость проходит через неподвижные слои фотокатализаторов силикагеля для удаления и разложения оставшейся органики.
  • ТиО
    2     самостерилизующихся покрытия (для нанесения на поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, и в других средах , где патогенные микроорганизмы распространяются при непрямом контакте). [44]
  • Магнитный ТиО
    2     окисления наночастиц органических загрязнений , перемешиваемых с помощью магнитного поля . [45]
  • Стерилизация хирургических инструментов и удаление отпечатков пальцев с электрических и оптических компонентов. [46]

Производство углеводородов из CO
2

[ редактировать ]

ТиО
2 конверсия CO
2 в газообразные углеводороды. [47] Предлагаемые механизмы реакции включают создание высокореактивного углеродного радикала из монооксида углерода и диоксида углерода, который затем реагирует с фотогенерированными протонами, в конечном итоге образуя метан . Эффективность TiO
Фотокатализаторы на основе 2 имеют низкую эффективность, хотя наноструктуры, такие как углеродные нанотрубки, [48] и металлические наночастицы [49] помощь.

Краски

[ редактировать ]

ePaint — менее токсичная альтернатива обычным необрастающим морским краскам, выделяющим перекись водорода.

Фотокатализ органических реакций полипиридильными комплексами, [50] порфирины, [51] или другие красители [52] могут производить материалы, недоступные классическим подходам. В большинстве исследований деградации фотокаталитических красителей использовался TiO.
2 . Анатазная ​ форма TiO
2 имеет более высокие характеристики поглощения фотонов. [53]

Фильтрационные мембраны

[ редактировать ]

фотокатализаторов Виды генерации радикалов позволяют разлагать органические загрязнители до нетоксичных соединений с высокой эффективностью. Использование нанолистов CuO для разрушения азо-связей в пищевых красителях является одним из таких примеров: разрушение на 96,99% происходит всего за 6 минут. [54] Разложение органических веществ является весьма применимым свойством, особенно при переработке отходов.

Использование фотокатализатора TiO 2 в качестве несущей системы для фильтрующих мембран показывает перспективу совершенствования мембранных биореакторов при очистке сточных вод. [55] Мембраны на основе полимеров продемонстрировали снижение свойств загрязнения и самоочистки как в мембранах со смешанным составом, так и в мембранах из TiO 2 с покрытием . Мембраны, покрытые фотокатализатором, являются наиболее многообещающими, поскольку повышенное воздействие фотокатализатора на поверхность увеличивает его активность разложения органических веществ. [56]

Фотокатализаторы также являются высокоэффективными восстановителями токсичных тяжелых металлов, таких как шестивалентный хром, из водных систем. Под видимым светом восстановление Cr(VI) Ce-ZrO 2 золь-гелем на карбиде кремния было эффективным на 97% при восстановлении тяжелого металла до трехвалентного хрома . [57]

Фильтрация воздуха

[ редактировать ]

Light2CAT — это проект, финансируемый Европейской комиссией с 2012 по 2015 год. Он был направлен на разработку модифицированного TiO.
2 , который может поглощать видимый свет и содержит модифицированный TiO.
2 в строительный бетон. ТиО ​
2 разлагает вредные загрязнители, такие как NOx, до NO 3. − . Модифицированный TiO 2 используется в Копенгагене и Хольбеке (Дания) и Валенсии (Испания). Этот «самоочищающийся» бетон привел к снижению выбросов NOx на 5-20% в течение года. [58] [59]

Количественная оценка

[ редактировать ]

ISO 22197-1:2007 определяет метод испытаний для измерения NO.
2 удаление для материалов, содержащих фотокатализатор или имеющих поверхностные фотокаталитические пленки. [60]

Специальные системы FTIR используются для характеристики фотокаталитической активности или пассивности, особенно в отношении летучих органических соединений и типичных связующих матриц. [61]

Масс-спектрометрия позволяет измерять фотокаталитическую активность путем отслеживания разложения газообразных загрязняющих веществ, таких как азот NOx или CO.
2 [62]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Золотая книга: фотокатализатор» . 2005–2023 Международный союз теоретической и прикладной химии . дои : 10.1351/goldbook.PT07446 .
  2. ^ Бертуччи, Симона; Лова, Паола (май 2024 г.). «Изучение решений солнечной энергетики для разложения пер- и полифторалкильных веществ: достижения и будущие направления в фотокаталитических процессах» . Солнечная РРЛ . 8 (9). дои : 10.1002/solr.202400116 . ISSN   2367-198X .
  3. ^ Эйбнер, Александр (1911). «Действие света на пигменты I». Хим-ЗТГ . 35 : 753–755.
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Коронадо, Хуан М.; Фресно, Фернандо; Эрнандес-Алонсо, Мария Д.; Портела, Ракель (2013). Разработка перспективных фотокаталитических материалов для энергетики и защиты окружающей среды . Лондон: Спрингер. стр. 1 –5. дои : 10.1007/978-1-4471-5061-9 . hdl : 10261/162776 . ISBN  978-1-4471-5061-9 .
  5. ^ Брунер, Л.; Козак, Дж. (1911). «Информация о фотокатализе I. Световая реакция в смесях соли урана и щавелевой кислоты». Элктрохем Агнью П. 17 : 354–360.
  6. ^ Ландау, М. (1913). «Феномен фотокатализа». Счет Возвращает . 156 : 1894–1896.
  7. ^ Бали, ECC; Хелилброн, ИМ; Баркер, ВФ (1921). «Фотокатализ. Часть I. Синтез формальдегида и углеводов из углекислого газа и воды» . J Chem Soc . 119 : 1025–1035. дои : 10.1039/CT9211901025 .
  8. ^ Гудив, CF; Китченер, Дж. А. (1938). «Механизм фотосенсибилизации твердыми веществами». Труды Фарадеевского общества . 34 : 902–912. дои : 10.1039/tf9383400902 .
  9. ^ Филимонов, В. Н. (1964). «Фотокаталитическое окисление газообразного изопропанола на ZnO + TiO».
    2     ". Dokl. Akad. Nauk SSSR . 154 (4): 922–925.
  10. ^ Икекава, А.; Камия, М.; Фудзита, Ю.; Кван, Т. (1965). «О конкуренции гомогенных и гетерогенных обрывов цепи в гетерогенном катализе фотоокисления оксидом цинка». Бюллетень Химического общества Японии . 38 : 32–36. дои : 10.1246/bcsj.38.32 .
  11. ^ Дорффлер, В.; Хауффе, К. (1964). «Гетерогенный фотокатализ I. Влияние окислительных и восстановительных газов на электропроводность темных и освещенных поверхностей оксида цинка». Дж. Катал . 3 (2): 156–170. дои : 10.1016/0021-9517(64)90123-X .
  12. ^ Като, С.; Машио, Ф. (1964). «Фотокатализируемое диоксидом титана жидкофазное окисление тетралина» . Журнал Общества химической промышленности Японии . 67 (8): 1136–1140. дои : 10.1246/nikkashi1898.67.8_1136 .
  13. ^ Форменти, М.; Джульетта Ф., Ф.; Тейхнер С.Дж., С.Дж. (1970). «Контролируемое фотоокисление парафинов и олефинов над анатазом при комнатной температуре». Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série C. 270С : 138–141.
  14. ^ Танака, К.И.; Блайхолд, Г. (1970). «Фотокаталитическое и термическое каталитическое разложение закиси азота на оксиде цинка». Дж. Хим. Соц. Д. ​ 18 (18): 1130. doi : 10.1039/c29700001130 .
  15. ^ Фудзисима, А.; Хонда, К. (1972). «Электрохимический фотолиз воды на полупроводниковом электроде». Природа . 238 (5358): 37–38. Бибкод : 1972Natur.238...37F . дои : 10.1038/238037a0 . ПМИД   12635268 . S2CID   4251015 .
  16. ^ Нозик, AJ (1977). «Фотохимические диоды». Appl Phys Lett . 30 (11): 567–570. Бибкод : 1977АпФЛ..30..567Н . дои : 10.1063/1.89262 .
  17. ^ Вагнер, FT; Соморджай, Джорджия (1980). «Фотокаталитическое и фотоэлектрохимическое получение водорода на монокристаллах титаната стронция» . J Am Chem Soc . 102 (17): 5494–5502. дои : 10.1021/ja00537a013 .
  18. ^ Саката, Т.; Каваи, Т. (1981). «Гетерогенное фотокаталитическое производство водорода и метана из этанола и воды». Chem Phys Lett . 80 (2): 341–344. Бибкод : 1981CPL....80..341S . дои : 10.1016/0009-2614(81)80121-2 .
  19. ^ Р Янг. патенты США 11 906 157; 11 680 506; 17/393 065
  20. ^ Чу, С.; Ли, В.; Ян, Ю.; Хаманн, Т.; Ши, И.; Ван, Д.; Ми, З. (2017). «Дорожная карта по расщеплению солнечной воды: текущее состояние и перспективы на будущее». Нано-фьючерсы . 1 (2). IOP Publishing Ltd: 022001. Бибкод : 2017NanoF...1b2001C . дои : 10.1088/2399-1984/aa88a1 . S2CID   3903962 .
  21. ^ Перейти обратно: а б Линзебиглер, Эми Л.; Лу, Гуанцюань; Йейтс, Джон Т. (1995). «Фотокатализ на TiO
    2     поверхности: принципы, механизмы и отдельные результаты». Chemical Reviews . 95 (3): 735–758. doi : 10.1021/cr00035a013 . S2CID   53343077 .
  22. ^ Перейти обратно: а б с д Ибхадон, Алекс; Фицпатрик, Пол (01 марта 2013 г.). «Гетерогенный фотокатализ: последние достижения и приложения» . Катализаторы . 3 (1): 189–218. дои : 10.3390/catal3010189 . ISSN   2073-4344 . Текст был скопирован из этого источника, доступного по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 (CC BY 3.0) .
  23. ^ Карвинена, Сайла; Хирваб, Пипса; Пакканен, Тапани А (2003). «Ab initio квантово-химические исследования кластерных моделей легированного анатаза и рутила TiO.
    2     ". Журнал молекулярной структуры: Theochem . 626 (1–3): 271–277. doi : 10.1016/S0166-1280(03)00108-8 .
  24. ^ Данешвар, Н; Салари, Д; Хатаи, Арканзас (2004). «Фотокаталитическая деградация азокрасителя кислотного красного 14 в воде на ZnO как альтернативный катализатор TiO .
    2     ". Журнал фотохимии и фотобиологии A: Chemistry . 162 (2–3): 317–322. doi : 10.1016/S1010-6030(03)00378-2 .
  25. ^ Фучигами, Тосио; Инаги, Синсуке; Атобе, Махито, ред. (18 октября 2014 г.), «Приложение B: Таблицы физических данных», «Основы и приложения органической электрохимии » , Чичестер, Соединенное Королевство: John Wiley & Sons Ltd, стр. 217–222, doi : 10.1002/9781118670750.app2 , ISBN  978-1-118-67075-0
  26. ^ Он, Фей; Чон, Уджон; Чхве, Вонён (5 мая 2021 г.). «Фотокаталитическая очистка воздуха, имитирующая процесс самоочищения атмосферы» . Природные коммуникации . 12 (1): 2528. Бибкод : 2021NatCo..12.2528H . дои : 10.1038/s41467-021-22839-0 . ISSN   2041-1723 . ПМК   8100154 . ПМИД   33953206 .
  27. ^ Перейти обратно: а б с Тахир, Мухаммад Билал; Икбал, Тахир; Рафик, Мухаммед; Рафик, Мухаммад Шахид; Наваз, Тасмия; Сагир, М. (01.01.2020), Тахир, Мухаммад Билал; Рафик, Мухаммед; Рафик, Мухаммад Шахид (ред.), «Глава 5 - Наноматериалы для фотокатализа» , Нанотехнологии и фотокатализ для применения в окружающей среде , Микро- и нанотехнологии, Elsevier, стр. 65–76, ISBN  978-0-12-821192-2 , получено 1 апреля 2023 г.
  28. ^ Нгуен, Чинь Чиен; Нгуен, Данг Ле Три; Нгуен, Динь Минь Туан; Нгуен, Ван-Хай; Нанда, Сонил; Во, Дай-Вьет Н.; Шокухимехр, Мохаммадреза; До, Ха Хуу; Ким, Су Ён (01 января 2021 г.), Нгуен, Ван-Хай; Во, Дай-Вьет Н.; Нанда, Сонил (ред.), «Глава 1 — Наноструктурированные фотокатализаторы: введение в фотокаталитический механизм и наноматериалы для энергетики и защиты окружающей среды» , «Наноструктурированные фотокатализаторы» , Elsevier, стр. 3–33, ISBN  978-0-12-823007-7 , получено 1 апреля 2023 г.
  29. ^ Блейн, Лоз (2 ноября 2022 г.). «Световой катализатор позволяет получать прибыльный водород из вонючих отходящих газов» . Новый Атлас . Проверено 30 ноября 2022 г.
  30. ^ Блейн, Лоз (29 ноября 2022 г.). «Революционный фотокатализатор — отличная новость для зеленого водорода и аммиака» . Новый Атлас . Проверено 30 ноября 2022 г.
  31. ^ Перейти обратно: а б Сандберг, Матс; Хоканссон, Карл; Гранберг, Ялмар (01 октября 2020 г.). «Фотокатализаторы, изготовленные на бумагоделательной машине - Боковые варианты» . Журнал экологической химической инженерии . 8 (5): 104075. doi : 10.1016/j.jece.2020.104075 . ISSN   2213-3437 .
  32. ^ Рузафзай, Ф.; Шидпур, Р. (2020). «Наносоединение Graphene@ZnO для кратковременной обработки воды под воздействием солнечного излучения: влияние сдвигового отшелушивания графена с использованием кухонного блендера на фотокаталитическое разложение». Сплавы и соединения . 829 : 154614. doi : 10.1016/J.JALLCOM.2020.154614 . S2CID   216233251 .
  33. ^ Нуньес, Даниэла; Пиментел, Ана; Бранкиньо, Рита; Фортунато, Эльвира; Мартинс, Родриго (16 апреля 2021 г.). «Фотокаталитическая бумага на основе оксидов металлов: зеленая альтернатива восстановлению окружающей среды» . Катализаторы . 11 (4): 504. дои : 10.3390/catal11040504 . hdl : 10362/124574 . ISSN   2073-4344 .
  34. ^ Кудо, Акихико; Като, Хидеки; Цудзи, Иссей (2004). «Стратегии разработки фотокатализаторов для расщепления воды, управляемых видимым светом». Химические письма . 33 (12): 1534. doi : 10.1002/chin.200513248 .
  35. ^ Банич, Неманья; Крстич, Югослав; Стоядинович, Стеван; Брнович, Анжела; Джорджевич, Александр; Абрамович, Биляна (сентябрь 2020 г.). «Коммерческий TiO 2 с добавлением NiO для улучшения фотокаталитического производства водорода в присутствии искусственного солнечного излучения» . Международный журнал энергетических исследований . 44 (11): 8951–8963. дои : 10.1002/er.5604 . ISSN   0363-907X . S2CID   225707644 .
  36. ^ «Фотокаталитическое окисление Snapcat с помощью TIO »
    2     (2005)»     . CaluTech UV Air . Проверено 5 декабря 2006 г.
  37. ^ Кондраков А.О., Игнатьев А.Н., Лунин В.В., Фриммель Ф.Х., Брэзе С., Хорн Х. (2016). «Роль воды и растворенного кислорода в фотокаталитической генерации свободных радикалов ОН в водном TiO.
    2     суспензии: исследование по мечению изотопов». Applied Catalesis B: Environmental . 182 : 424–430. doi : 10.1016/j.apcatb.2015.09.038 .
  38. ^ «Применение TiO в фотокатализе».
    2     "     . Информация о титане . Titaniumart.com.
  39. ^ Кондраков А.О., Игнатьев А.Н., Фриммель Ф.Х., Брэзе С., Хорн Х., Ревельский А.И. (2014). «Образование генотоксичных хинонов при разложении бисфенола А под действием TiO».
    2     фотокатализ и УФ-фотолиз: сравнительное исследование». Applied Catalesis B: Environmental . 160 : 106–114. doi : 10.1016/j.apcatb.2014.05.007 .
  40. ^ Банерджи, Свагата; Дионисий, Дионисий Д.; Пиллаи, Суреш К. (октябрь 2015 г.). «Применение самоочистки TiO
    2     по фотоиндуцированной гидрофильности и фотокатализу»     . Applied Catalesis B: Environmental . 176–177: 396–428. doi : 10.1016/j.apcatb.2015.03.058 . ISSN   0926-3373 .
  41. ^ Шафик, Икраш; Хусейн, Мюрид; Шехзад, Насир; Маафа, Ибрагим М.; Ахтер, Парвин; Амджад, Ум-е-Сальма; Шафик, Шумир; Раззак, Абдул; Ян, Вэньшу; Тахир, Мухаммед; Руссо, Нунцио (01 августа 2019 г.). «Влияние граней кристаллов и индуцированной пористости на эффективность моноклинного BiVO4 для усиленного фотокаталитического снижения содержания метиленового синего, управляемого видимым светом» . Журнал экологической химической инженерии . 7 (4): 103265. doi : 10.1016/j.jece.2019.103265 . ISSN   2213-3437 . S2CID   198742844 .
  42. ^ МакКаллах С., Робертсон Дж.М., Банеманн Д.В., Робертсон П.К. (2007). «Применение TiO
    2     микроорганизмами загрязненной , для : обзор воды . фотокатализ »   обеззараживания патогенными
  43. ^ Ханаор, Дориан А.Х.; Соррелл, Чарльз К. (2014). «Смешанная фаза TiO на поддержанном песком
    2     воды для . применения фотокатализатора » дезактивации ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​  ​ ​
  44. ^ Кушни Т.П., Робертсон П.К., Офицер С., Поллард П.М., Прабху Р., МакКаллах С., Робертсон Дж.М. (2010). «Фотобактерицидное действие TiO
    2     тонкие пленки при низкой температуре»     . Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry . 216 (2–3): 290–294. doi : 10.1016/j.jphotochem.2010.06.027 .
  45. ^ Костедт IV, Уильям Л.; Джек Дрвиега; Дэвид В. Мэзик; Сын Ву Ли; Вольфганг Зигмунд; Чанг-Ю Ву; Пол Чадик (2005). «Фотокаталитический реактор с магнитным перемешиванием для фотокаталитического окисления органических загрязнителей водной фазы». Экологические науки и технологии . 39 (20). Американское химическое общество: 8052–8056. Бибкод : 2005EnST...39.8052K . дои : 10.1021/es0508121 . ПМИД   16295874 .
  46. ^ «Новый фотокатализатор видимого света убивает бактерии даже после выключения света» . ScienceDaily .
  47. ^ Тан, СС; Л. Цзоу; Э. Ху (2006). «Фотокаталитическое восстановление углекислого газа в газообразный углеводород с использованием TiO
    2     гранулы». Катализ сегодня . 115 (1–4): 269–273. doi : 10.1016/j.cattod.2006.02.057 .
  48. ^ Яо, Ю. Яо; Г. Ли; С. Цистон; Р. М. Люптов; К. Грей (2008). «Фотореактивный TiO
    2     /Композиты из углеродных нанотрубок: синтез и реакционная способность». Экологические науки и технологии . 42 (13). Американское химическое общество: 4952–4957. Бибкод : 2008EnST...42.4952Y . doi : 10.1021/es800191n . PMID   18678032 .
  49. ^ Линзебиглер, Алабама; Г. Лу; Дж. Т. Йейтс (1995). «Фотокатализ на TiO
    2     поверхности: принципы, механизмы и отдельные результаты». Chemical Reviews . 95 (3): 735–758. doi : 10.1021/cr00035a013 . S2CID   53343077 .
  50. ^ Стивенсон, Кори; Юн, Техшик; Макмиллан, Дэвид У.К. (2 апреля 2018 г.). Видимый световой фотокатализ в органической химии . дои : 10.1002/9783527674145 . ISBN  9783527674145 .
  51. ^ Барона-Кастаньо, Хуан К.; Кармона-Варгас, Кристиан К.; Броксом, Тимоти Дж.; Де Оливейра, Клебер Т. (март 2016 г.). «Порфирины как катализаторы масштабируемых органических реакций» . Молекулы . 21 (3): 310. doi : 10,3390/molecules21030310 . ПМК   6273917 . ПМИД   27005601 .
  52. ^ Сырбу, Дмитрий; Вудфорд, Оуэн Дж.; Беннистон, Эндрю К.; Гарриман, Энтони (13 июня 2018 г.). «Фотокатализ и самокаталитическое фотообесцвечивание с помощью ковалентно связанных конъюгатов хромофор-гаситель, построенных на основе BOPHY» . Фотохимические и фотобиологические науки . 17 (6): 750–762. дои : 10.1039/C8PP00162F . ISSN   1474-9092 . ПМИД   29717745 .
  53. ^ Вишванатан, Баласубраманиан (декабрь 2017 г.). «Фотокаталитическая деградация красителей: обзор». Текущий катализ, 2018, 7 000–000 : 3.
  54. ^ Назим, Мохаммед; Хан, Афтаб Аслам Парваз; Асири, Абдулла М.; Ким, Джэ Хён (2 февраля 2021 г.). «Изучение быстрого фотокаталитического разложения органических загрязнителей с помощью пористых нанолистов CuO: синтез, удаление красителей и кинетические исследования при комнатной температуре» . АСУ Омега . 6 (4): 2601–2612. дои : 10.1021/acsomega.0c04747 . ISSN   2470-1343 . ПМК   7859952 . ПМИД   33553878 .
  55. ^ Пэ, Тэ Хён; Так, Тэ-Мун (01 марта 2005 г.). «Влияние наночастиц TiO2 на уменьшение загрязнения ультрафильтрационных мембран для фильтрации с активным илом» . Журнал мембранной науки . 249 (1): 1–8. дои : 10.1016/j.memsci.2004.09.008 . ISSN   0376-7388 .
  56. ^ Насимбен Сантос, Эрика; Ласло, Жужанна; Ходур, Сесилия; Артханарисваран, Гангасалам; Вереб, Габор (17 июня 2020 г.). «Фотокаталитическая мембранная фильтрация и ее преимущества перед традиционными подходами к очистке нефтесодержащих сточных вод: обзор» . Азиатско-Тихоокеанский журнал химической инженерии . 15 (5). дои : 10.1002/apj.2533 . ISSN   1932-2135 . S2CID   225647896 .
  57. ^ Бортот Коэльо, Фабрисио Эдуардо; Канделарио, Виктор М.; Араужо, Эстеван Маньу Родригеш; Миранда, Таня Люсия Сантос; Маньякка, Джулиана (18 апреля 2020 г.). «Фотокаталитическое восстановление Cr(VI) в присутствии гуминовой кислоты с использованием иммобилизованного Ce–ZrO2 в видимом свете» . Наноматериалы . 10 (4): 779. дои : 10.3390/nano10040779 . ISSN   2079-4991 . ПМЦ   7221772 . ПМИД   32325680 .
  58. ^ [ мертвая ссылка ] Матисен, Д. (2012). «Резюме итогового отчета - LIGHT2CAT (активные фотокаталитические бетоны Visible LIGHT для очистки воздуха)» . Европейская комиссия .
  59. ^ Light2CAT (2015). «Light2CAT Активный фотокаталитический бетон в видимом свете для борьбы с загрязнением воздуха [Видео на YouTube]» . Ютуб . Архивировано из оригинала 13 декабря 2021 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  60. ^ «ИСО 22197-1:2007» . ИСО .
  61. ^ «Уникальный газоанализатор помогает охарактеризовать фотоактивные пигменты | Журнал CoatingsPro» . www.coatingspromag.com .
  62. ^ Нуньо, Мануэль (2014). «Исследование фотокаталитических реакций в твердой/газовой фазе методом электронной ионизационно-масс-спектрометрии» (PDF) . Журнал масс-спектрометрии . 49 (8): 716–726. Бибкод : 2014JMSp...49..716N . дои : 10.1002/jms.3396 . ПМИД   25044899 . S2CID   10838037 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Photocatalysis&oldid=1229931148"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 22f43e4e03611ef3b6d7e382b96d3c8f__1718795940
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/22/8f/22f43e4e03611ef3b6d7e382b96d3c8f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Photocatalysis - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)