Diferența cheie dintre fotocataliză și electrocataliză este că, în timpul fotocatalizei, procesarea reacției catalitice este dominată de purtătorii electrici fotoinduși, în timp ce în timpul electrocatalizei, procesarea reacției catalitice este dominată de purtătorii induși de circuite externe.
Fotocataliza este o reacție chimică foto-activată care are loc atunci când mecanismele radicalilor liberi sunt inițiate cu contactul dintre compus și fotoni care au niveluri de energie suficiente. Electrocataliza, pe de altă parte, este un tip de cataliza heterogenă a reacțiilor electrochimice care are loc la interfața electrod-electrolit.
Ce este fotocataliza?
Fotocataliza este o reacție chimică foto-activată care are loc atunci când mecanismele radicalilor liberi sunt inițiate cu contactul dintre compus și fotoni care au niveluri de energie suficiente. Este un tip de reacție de accelerare a unei fotoreacții în prezența unui catalizator. În fotoliza catalizată, lumina este absorbită de un substrat adsorbit. Există un alt tip cunoscut sub numele de cataliză fotogenerată. Este activitatea fotocatalitică care depinde de capacitatea catalizatorului de a crea niște perechi electron-gaură. Aceste perechi pot genera radicali liberi, cum ar fi radicalii hidroxil, care sunt capabili să sufere reacții secundare. Prima aplicare practică a acestui proces a fost descoperirea electrolizei apei în prezența dioxidului de titan.
Figura 01: Utilizarea fotocatalizei
Există două tipuri majore de fotocataliză: fotocataliză omogenă și eterogenă. În fotocataliza omogenă, reactanții și fotocatalizatorii există în aceeași fază. Cele mai comune exemple ale acestui tip de reacție includ sistemele de ozon și foto-Fenton. În schimb, în fotocataliza eterogenă, reactanții și fotocatalizatorii există în faze diferite. Câteva exemple comune ale acestui tip de reacție includ oxidări ușoare sau totale, dehidrogenări, reacții de transfer de hidrogen etc.
Ce este electrocataliza?
Electrocataliza poate fi descrisă ca cataliză eterogenă a reacțiilor electrochimice care are loc la interfața electrod-electrolit. În acest proces, rolurile atât ale donorului-acceptor de electroni, cât și ale catalizatorului sunt jucate de electrod.
Figura 02: Utilizarea unui catod de platină pentru a măsura stabilitatea unui electrocatalizator
Un electrocatalizator este un tip de substanță catalizatoare care poate participa la reacții electrochimice. Aceste substanțe sunt forme specifice de catalizatori care sunt capabili să funcționeze la suprafața electrodului. De obicei, un electrocatalizator este eterogen, de ex. electrod platinizat. Există și electrocatalizatori omogene. Acestea sunt solubile și pot ajuta la transferul de electroni între electrod și reactanți. De asemenea, pot facilita o transformare chimică intermediară pe care o putem descrie prin semireacția totală.
Care este diferența dintre fotocataliză și electrocataliză?
Fotocataliza este o reacție chimică foto-activată care are loc atunci când mecanismele radicalilor liberi inițiază prin contactul dintre compus și fotoni care au niveluri suficiente de energie. Electrocataliza, pe de altă parte, este un tip de cataliza heterogenă a reacțiilor electrochimice care au loc la interfața electrod-electrolit. Diferența cheie dintre fotocataliză și electrocataliză este că procesarea reacției catalitice în fotocataliză este dominată de purtătorii electrici fotoinduși, în timp ce procesarea reacției catalitice în electroliză este dominată de purtătorii induși de circuite externe. În plus, fotocataliza utilizează fotocatalizatori precum oxidul de zinc, sulfura de zinc, sulfura de cadmiu și peroxidul de stronțiu, în timp ce electrocataliza utilizează nanotuburi de carbon și materiale pe bază de grafen, cadre metalo-organice etc.
Infografia de mai jos prezintă diferențele dintre fotocataliză și electrocataliză sub formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Fotocataliza vs Electrocataliza
Fotocataliza și electrocataliza sunt procese analitice importante în chimie. Diferența cheie dintre fotocataliză și electrocataliză este că, în timpul fotocatalizei, procesarea reacției catalitice este dominată de purtătorii electrici fotoinduși, în timp ce în timpul electrocatalizei, procesarea reacției catalitice este dominată de purtătorii induși de circuite externe.
