Fotokatalist nanomalzemelerin sınıflandırılması

Katalizörler, tüm dünyada hayatın her alanında yaygın olarak kullanılmaktadır ve katalizörler üzerine yapılan teorik araştırmalar, temiz enerji, çevre koruma ve diğer yönlerde büyük gelişmelere sahiptir. Bunlar arasında fotokatalitik malzeme, ışık koşulunda kimyasal reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli olan yarı iletken katalizör malzemesini ifade eder. Fotokatalitik teknoloji, çeşitli organik kirleticileri ikincil kirlilik olmadan tamamen mineralize etmek için oda sıcaklığında doğrudan güneş ışığını kullanabilen benzersiz özellikleri nedeniyle ideal bir çevre kirliliği kontrol teknolojisi haline gelmiştir. Son yıllarda ülkemde birçok disiplinden araştırmacının fotokataliz araştırmaları alanına girerek daha aktif bir alan haline gelmesi ve hızla gelişmesi. aynı zamandaÇevre koruma ve yeni enerji alanları  son yıllarda hızla geliştirildi ve fotokatalist malzemeler büyük bir pazar talebinde  bulunuyor.

Peki fotokatalizör malzemelerinin çeşitleri nelerdir?

1. Nano oksitler TiO2, Fe2O3, WOx, Al2O3, CuO, NiO, ZnO ve diğer yüzey yüklü değerli metaller gibi yüzeyde desteklenen değerli metaller, grafen ve karbon nanotüpler içeren nano fotokatalitik malzemeler;

2. CdS-ZnO, CdS-SnO, CdS-TiO2, CdSe-Tioz, SnO-TiO2, vb. gibi yüzeye bağlı nano yarı iletken fotokatalizörler;

3. BaTiO3, SrTiO3, LaFeO3, vb. gibi perovskit oksit yapılarından oluşan fotokatalizörler;

 4. Adsorban taşıyıcıların (silika, zeolit, alümina, aktif karbon gibi) yüzeyindeki TiO2 ve ZnO gibi adsorban  desteği üzerinde desteklenen fotokatalizörler ;

5. Ti O 2, Fe2O3, WO3, SnO2, CuO, Al2O3, ZnO, vs. gibi nano metal oksitler .

Nano tungsten trioksit (WO3)  , elektromanyetik dalgaları emmek için güçlü bir yeteneğe sahiptir, mükemmel bir güneş enerjisi emici malzeme ve görünmez malzeme olarak kullanılabilir ve iyi bir stabiliteye sahiptir. T ungsten trioksit nanoparçacık , geniş bir spesifik yüzeye, önemli yüzey etkisine sahiptir ve bu özel katalitik performansa sahiptir. Bir geçiş metali bileşiği olarak nano tungsten oksit (WO3)  , geniş bant aralıklı n-tipi bir yarı iletken ve potansiyele duyarlı bir malzemedir.

Yarı iletken nano parçacıkları fotokatalizör olarak kullanmanın teorik temeli şudur: bir yandan, kuantum boyutu etkisi yarı iletken enerji açığını genişletecek, iletim bandı potansiyeli daha negatif ve değerlik bandı potansiyeli daha pozitif hale gelecektir. Bu, daha güçlü redoks yeteneği elde etmesini sağlar; Öte yandan, nanoparçacıkların özgül yüzey alanı, geleneksel malzemelerinkinden çok daha büyüktür . TPirinç tanesi büyüklüğündeki bir nanomalzemenin yüzey alanı, bir futbol sahası büyüklüğündedir. Nano malzemeler, katalitik reaksiyonun hızını artırmak için çok faydalı olan kirleticileri adsorbe etme konusunda güçlü bir yeteneğe sahiptir; ayrıca, parçacık boyutu ne kadar küçükse, elektronların ve deliklerin yeniden birleşme olasılığı o kadar küçük ve katalitik aktivitenin gelişmesine yol açan yük ayırma etkisi o kadar iyi olur.