Dallimi kryesor midis fotokatalizës dhe elektrokatalizës është se gjatë fotokatalizës, përpunimi i reaksionit katalitik mbizotërohet nga transportuesit elektrikë të fotoinduktuar, ndërsa gjatë elektrokatalizës, përpunimi i reaksionit katalitik mbizotërohet nga transportuesit e jashtëm të induktuar nga qarku.
Fotokataliza është një reaksion kimik i fotoaktivizuar që ndodh kur mekanizmat e radikalëve të lirë inicohen me kontaktin midis përbërjes dhe fotoneve që kanë nivele të mjaftueshme energjie. Elektrokataliza, nga ana tjetër, është një lloj katalizimi heterogjen i reaksioneve elektrokimike që ndodh në ndërfaqen elektrodë-elektrolit.
Çfarë është fotokataliza?
Fotokataliza është një reaksion kimik i fotoaktivizuar që ndodh kur mekanizmat e radikalëve të lirë inicohen me kontaktin midis përbërjes dhe fotoneve që kanë nivele të mjaftueshme energjie. Është një lloj reagimi i përshpejtimit të një fotoreaksioni në prani të një katalizatori. Në fotolizën e katalizuar, drita absorbohet nga një substrat i përthithur. Ekziston një lloj tjetër i njohur si kataliza e fotogjeneruar. Është aktiviteti fotokatalitik që varet nga aftësia e katalizatorit për të krijuar disa çifte elektron-vrima. Këto çifte mund të gjenerojnë radikale të lira si radikalet hidroksil që janë në gjendje të pësojnë reaksione dytësore. Zbatimi i parë praktik i këtij procesi ishte zbulimi i elektrolizës së ujit në prani të dioksidit të titanit.
Figura 01: Përdorimi i fotokatalizës
Ekzistojnë dy lloje kryesore të fotokatalizës: fotokataliza homogjene dhe heterogjene. Në fotokatalizën homogjene, reaktantët dhe fotokatalizatorët ekzistojnë në të njëjtën fazë. Shembujt më të zakonshëm të këtij lloji të reagimit përfshijnë sistemet e ozonit dhe foto-Fenton. Në të kundërt, në fotokatalizën heterogjene, reaktantët dhe fotokatalizatorët ekzistojnë në faza të ndryshme. Disa shembuj të zakonshëm të këtij lloji reaksioni përfshijnë oksidimet e lehta ose totale, dehidrogjenimet, reaksionet e transferimit të hidrogjenit, etj.
Çfarë është elektrokataliza?
Elektrokataliza mund të përshkruhet si katalizë heterogjene e reaksioneve elektrokimike që ndodh në ndërfaqen elektrodë-elektrolit. Në këtë proces, rolet e dhuruesit të elektroneve dhe katalizatorit luhen nga elektroda.
Figura 02: Përdorimi i një katode platini për të matur qëndrueshmërinë e një elektrokatalisti
Një elektrokatalizator është një lloj lënde katalizatore që mund të marrë pjesë në reaksionet elektrokimike. Këto substanca janë forma specifike të katalizatorëve që janë në gjendje të funksionojnë në sipërfaqen e elektrodës. Në mënyrë tipike, një elektrokatalizator është heterogjen, p.sh. elektrodë e platinizuar. Ekzistojnë gjithashtu elektrokatalizatorë homogjenë. Këto janë të tretshme dhe mund të ndihmojnë transferimin e elektroneve midis elektrodës dhe reaktantëve. Ato gjithashtu mund të lehtësojnë një transformim të ndërmjetëm kimik që mund ta përshkruajmë me gjysmëreaksionin e përgjithshëm.
Cili është ndryshimi midis fotokatalizës dhe elektrokatalizës?
Fotokataliza është një reaksion kimik i fotoaktivizuar që ndodh kur mekanizmat e radikalëve të lirë fillojnë me kontaktin midis përbërjes dhe fotoneve që kanë nivele të mjaftueshme energjie. Elektrokataliza, nga ana tjetër, është një lloj katalizimi heterogjen i reaksioneve elektrokimike që ndodhin në ndërfaqen elektrodë-elektrolit. Dallimi kryesor midis fotokatalizës dhe elektrokatalizës është se përpunimi i reaksionit katalitik në fotokatalizë dominohet nga transportuesit elektrikë të fotoinduktuar, ndërsa përpunimi i reaksionit katalitik në elektrolizë dominohet nga transportuesit e jashtëm të induktuar nga qarku. Për më tepër, fotokataliza përdor fotokatalizatorë të tillë si oksidi i zinkut, sulfuri i zinkut, sulfidi i kadmiumit dhe peroksidi i stronciumit, ndërsa elektrokataliza përdor nanotuba karboni dhe materiale me bazë grafeni, korniza metal-organike, etj.
Infografia e mëposhtme paraqet ndryshimet midis fotokatalizës dhe elektrokatalizës në formë tabelare për krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Fotokataliza vs Elektrokataliza
Fotokataliza dhe elektrokataliza janë procese të rëndësishme analitike në kimi. Dallimi kryesor midis fotokatalizës dhe elektrokatalizës është se gjatë fotokatalizës, përpunimi i reaksionit katalitik mbizotërohet nga transportuesit elektrikë të fotoinduktuar, ndërsa gjatë elektrokatalizës, përpunimi i reaksionit katalitik mbizotërohet nga transportuesit e jashtëm të induktuar nga qarku.
