Klíčový rozdíl mezi fotokatalýzou a elektrokatalýzou je ten, že během fotokatalýzy dominují zpracování katalytické reakce fotoindukované elektrické nosiče, zatímco během elektrokatalýzy převládají katalytickému zpracování nosiče indukované externími obvody.
Fotokatalýza je fotoaktivovaná chemická reakce, ke které dochází, když jsou iniciovány mechanismy volných radikálů kontaktem mezi sloučeninou a fotony s dostatečnou energetickou hladinou. Elektrokatalýza je na druhé straně typem heterogenní katalýzy elektrochemických reakcí, ke kterým dochází na rozhraní elektroda-elektrolyt.
Co je fotokatalýza?
Fotokatalýza je fotoaktivovaná chemická reakce, ke které dochází, když jsou iniciovány mechanismy volných radikálů kontaktem mezi sloučeninou a fotony s dostatečnou energetickou hladinou. Je to typ urychlovací reakce fotoreakce v přítomnosti katalyzátoru. Při katalyzované fotolýze je světlo absorbováno adsorbovaným substrátem. Existuje další typ známý jako fotogenerovaná katalýza. Právě fotokatalytická aktivita závisí na schopnosti katalyzátoru vytvářet nějaké páry elektron-díra. Tyto páry mohou generovat volné radikály, jako jsou hydroxylové radikály, které mohou podléhat sekundárním reakcím. První praktickou aplikací tohoto procesu byl objev elektrolýzy vody v přítomnosti oxidu titaničitého.
Obrázek 01: Použití fotokatalýzy
Existují dva hlavní typy fotokatalýzy: homogenní a heterogenní fotokatalýza. Při homogenní fotokatalýze existují reaktanty a fotokatalyzátory ve stejné fázi. Mezi nejběžnější příklady tohoto typu reakce patří ozon a foto-Fenton systémy. Naproti tomu při heterogenní fotokatalýze existují reaktanty a fotokatalyzátory v různých fázích. Některé běžné příklady tohoto typu reakcí zahrnují mírné nebo úplné oxidace, dehydrogenace, reakce přenosu vodíku atd.
Co je elektrokatalýza?
Elektrokatalýzu lze popsat jako heterogenní katalýzu elektrochemických reakcí, ke kterým dochází na rozhraní elektroda-elektrolyt. V tomto procesu hraje roli jak elektronového donoru-akceptoru, tak katalyzátoru elektroda.
Obrázek 02: Použití platinové katody k měření stability elektrokatalyzátoru
Elektrokatalyzátor je typ katalytické látky, která se může účastnit elektrochemických reakcí. Tyto látky jsou specifické formy katalyzátorů, které jsou schopny fungovat na povrchu elektrody. Typicky je elektrokatalyzátor heterogenní, např. elektrokatalyzátor. platinovaná elektroda. Existují také homogenní elektrokatalyzátory. Ty jsou rozpustné a mohou napomáhat přenosu elektronů mezi elektrodou a reaktanty. Mohou také usnadnit přechodnou chemickou transformaci, kterou můžeme popsat celkovou poloviční reakcí.
Jaký je rozdíl mezi fotokatalýzou a elektrokatalýzou?
Fotokatalýza je fotoaktivovaná chemická reakce, ke které dochází, když se mechanismy volných radikálů iniciují kontaktem mezi sloučeninou a fotony s dostatečnou energetickou hladinou. Elektrokatalýza je na druhé straně typem heterogenní katalýzy elektrochemických reakcí probíhajících na rozhraní elektroda-elektrolyt. Klíčový rozdíl mezi fotokatalýzou a elektrokatalýzou je v tom, že zpracování katalytické reakce ve fotokatalýze je ovládáno fotoindukovanými elektrickými nosiči, zatímco zpracování katalytické reakce při elektrolýze je ovládáno externími obvody indukovanými nosiči. Fotokatalýza navíc využívá fotokatalyzátory, jako je oxid zinečnatý, sulfid zinečnatý, sulfid kademnatý a peroxid strontnatý, zatímco elektrokatalýza využívá uhlíkové nanotrubice a materiály na bázi grafenu, kovově-organické struktury atd.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi fotokatalýzou a elektrokatalýzou v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Fotokatalýza vs elektrokatalýza
Fotokatalýza a elektrokatalýza jsou důležité analytické procesy v chemii. Klíčový rozdíl mezi fotokatalýzou a elektrokatalýzou je v tom, že během fotokatalýzy dominují zpracování katalytické reakce fotoindukované elektrické nosiče, zatímco během elektrokatalýzy dominují zpracování katalytické reakce nosiče indukované externími obvody.
