Ключовата разлика между фотокатализата и електрокатализата е, че по време на фотокатализа обработката на каталитичната реакция е доминирана от фотоиндуцирани електрически носители, докато по време на електрокатализата обработката на каталитична реакция е доминирана от индуцирани от външна верига носители.
Фотокатализата е фотоактивирана химическа реакция, която възниква, когато се инициират механизми на свободните радикали с контакта между съединението и фотоните с достатъчно енергийни нива. Електрокатализата, от друга страна, е вид хетерогенна катализа на електрохимични реакции, която протича на границата електрод-електролит.
Какво е фотокатализа?
Фотокатализата е фотоактивирана химическа реакция, която възниква, когато се инициират механизми на свободните радикали с контакта между съединението и фотоните с достатъчно енергийни нива. Това е вид реакция на ускоряване на фотореакция в присъствието на катализатор. При катализираната фотолиза светлината се абсорбира от адсорбиран субстрат. Има друг тип, известен като фотогенерирана катализа. Фотокаталитичната активност зависи от способността на катализатора да създава някои двойки електрон-дупка. Тези двойки могат да генерират свободни радикали като хидроксилни радикали, които могат да претърпят вторични реакции. Първото практическо приложение на този процес е откриването на електролиза на вода в присъствието на титанов диоксид.
Фигура 01: Използване на фотокатализа
Има два основни вида фотокатализа: хомогенна и хетерогенна фотокатализа. При хомогенна фотокатализа реагентите и фотокатализаторите съществуват в една и съща фаза. Най-честите примери за този тип реакция включват озон и фото-фентон системи. Обратно, при хетерогенната фотокатализа реагентите и фотокатализаторите съществуват в различни фази. Някои често срещани примери за този тип реакции включват леки или пълни окисления, дехидрогенации, реакции на пренос на водород и др.
Какво е електрокатализа?
Електрокатализата може да се опише като хетерогенна катализа на електрохимични реакции, която протича на границата електрод-електролит. В този процес ролята както на електронен донор-акцептор, така и на катализатор се играе от електрода.
Фигура 02: Използване на платинен катод за измерване на стабилността на електрокатализатор
Електрокатализаторът е вид катализиращо вещество, което може да участва в електрохимични реакции. Тези вещества са специфични форми на катализатори, които могат да функционират на повърхността на електрода. Обикновено един електрокатализатор е хетерогенен, напр. платиниран електрод. Съществуват и хомогенни електрокатализатори. Те са разтворими и могат да подпомогнат преноса на електрони между електрода и реагентите. Те могат също така да улеснят междинна химическа трансформация, която можем да опишем чрез общата полуреакция.
Каква е разликата между фотокатализата и електрокатализата?
Фотокатализата е фотоактивирана химическа реакция, която възниква, когато механизмите на свободните радикали започнат с контакта между съединението и фотоните с достатъчно енергийни нива. Електрокатализата, от друга страна, е вид хетерогенна катализа на електрохимични реакции, протичащи на интерфейса електрод-електролит. Ключовата разлика между фотокатализата и електрокатализата е, че каталитичната реакционна обработка при фотокатализата е доминирана от фотоиндуцирани електрически носители, докато каталитичната реакционна обработка при електролиза е доминирана от индуцирани от външна верига носители. Освен това фотокатализата използва фотокатализатори като цинков оксид, цинков сулфид, кадмиев сулфид и стронциев пероксид, докато електрокатализата използва въглеродни нанотръби и материали на базата на графен, метало-органични рамки и др.
Инфографиката по-долу представя разликите между фотокатализата и електрокатализата в таблична форма за сравнение едно до друго.
Обобщение – Фотокатализа срещу Електрокатализа
Фотокатализата и електрокатализата са важни аналитични процеси в химията. Ключовата разлика между фотокатализата и електрокатализата е, че по време на фотокатализа обработката на каталитична реакция е доминирана от фотоиндуцирани електрически носители, докато по време на електрокатализа обработката на каталитична реакция е доминирана от индуцирани от външна верига носители.
