Ključna razlika između fotokatalize i elektrokatalize je u tome što tijekom fotokatalize, procesiranjem katalitičke reakcije dominiraju fotoinducirani električni nositelji, dok tijekom elektrokatalize, procesiranjem katalitičke reakcije dominiraju prijenosnici inducirani vanjskim krugom.
Fotokataliza je foto-aktivirana kemijska reakcija koja se događa kada se pokrenu mehanizmi slobodnih radikala uz kontakt između spoja i fotona koji imaju dovoljnu razinu energije. S druge strane, elektrokataliza je vrsta heterogene katalize elektrokemijskih reakcija koja se odvija na granici elektroda-elektrolit.
Što je fotokataliza?
Fotokataliza je foto-aktivirana kemijska reakcija koja se događa kada se pokrenu mehanizmi slobodnih radikala uz kontakt između spoja i fotona koji imaju dovoljnu razinu energije. To je vrsta reakcije ubrzanja fotoreakcije u prisutnosti katalizatora. U kataliziranoj fotolizi, svjetlost apsorbira adsorbirani supstrat. Postoji još jedan tip poznat kao fotogenerirana kataliza. Fotokatalitička aktivnost ovisi o sposobnosti katalizatora da stvori neke parove elektron-šupljina. Ovi parovi mogu generirati slobodne radikale kao što su hidroksilni radikali koji mogu proći kroz sekundarne reakcije. Prva praktična primjena ovog procesa bilo je otkriće elektrolize vode u prisutnosti titanijevog dioksida.
Slika 01: Upotreba fotokatalize
Postoje dvije glavne vrste fotokatalize: homogena i heterogena fotokataliza. U homogenoj fotokatalizi, reaktanti i fotokatalizatori postoje u istoj fazi. Najčešći primjeri ove vrste reakcije uključuju ozon i foto-Fenton sustave. Nasuprot tome, u heterogenoj fotokatalizi, reaktanti i fotokatalizatori postoje u različitim fazama. Neki uobičajeni primjeri ove vrste reakcija uključuju blage ili potpune oksidacije, dehidrogenacije, reakcije prijenosa vodika itd.
Što je elektrokataliza?
Elektrokataliza se može opisati kao heterogena kataliza elektrokemijskih reakcija koja se odvija na granici elektroda-elektrolit. U ovom procesu elektroda igra ulogu i donora-akceptora elektrona i katalizatora.
Slika 02: Korištenje platinaste katode za mjerenje stabilnosti elektrokatalizatora
Elektrokatalizator je vrsta katalitičke tvari koja može sudjelovati u elektrokemijskim reakcijama. Ove tvari su specifični oblici katalizatora koji mogu djelovati na površini elektrode. Tipično, elektrokatalizator je heterogen, npr. platinizirana elektroda. Postoje i homogeni elektrokatalizatori. Oni su topljivi i mogu pomoći u prijenosu elektrona između elektrode i reaktanata. Oni također mogu olakšati srednju kemijsku transformaciju koju možemo opisati ukupnom polureakcijom.
Koja je razlika između fotokatalize i elektrokatalize?
Fotokataliza je foto-aktivirana kemijska reakcija koja se događa kada mehanizmi slobodnih radikala započnu s kontaktom između spoja i fotona koji imaju dovoljnu razinu energije. S druge strane, elektrokataliza je vrsta heterogene katalize elektrokemijskih reakcija koje se odvijaju na granici elektroda-elektrolit. Ključna razlika između fotokatalize i elektrokatalize je u tome što katalitičkom reakcijskom obradom u fotokatalizi dominiraju fotoinducirani električni nosači, dok katalitičkom reakcijskom obradom u elektrolizi dominiraju vanjski vanjsko inducirani prijenosnici. Štoviše, fotokataliza koristi fotokatalizatore kao što su cink oksid, cink sulfid, kadmij sulfid i stroncij peroksid, dok elektrokataliza koristi ugljikove nanocijevi i materijale na bazi grafena, metal-organske okvire itd.
Infografika u nastavku prikazuje razlike između fotokatalize i elektrokatalize u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – fotokataliza protiv elektrokatalize
Fotokataliza i elektrokataliza važni su analitički procesi u kemiji. Ključna razlika između fotokatalize i elektrokatalize je u tome što tijekom fotokatalize, procesiranjem katalitičke reakcije dominiraju fotoinducirani električni nosači, dok tijekom elektrokatalize, procesiranjem katalitičke reakcije dominiraju prijenosnici inducirani vanjskim krugom.
