La diferència clau entre la fotocatàlisi i l'electrocatàlisi és que durant la fotocatàlisi, el processament de la reacció catalítica està dominat per portadors elèctrics fotoinduïts, mentre que durant l'electrocatàlisi, el processament de la reacció catalítica està dominat per portadors induïts per circuits externs.
La fotocatàlisi és una reacció química fotoactivada que es produeix quan s'inicien mecanismes de radicals lliures amb el contacte entre el compost i els fotons amb nivells d'energia suficients. L'electrocatàlisi, en canvi, és un tipus de catàlisi heterogènia de reaccions electroquímiques que es produeix a la interfície elèctrode-electròlit.
Què és la fotocatàlisi?
La fotocatàlisi és una reacció química fotoactivada que es produeix quan s'inicien mecanismes de radicals lliures amb el contacte entre el compost i els fotons amb nivells d'energia suficients. És un tipus de reacció d'acceleració d'una fotoreacció en presència d'un catalitzador. En la fotòlisi catalitzada, la llum és absorbida per un substrat adsorbit. Hi ha un altre tipus conegut com a catàlisi fotogenerada. És l'activitat fotocatalítica que depèn de la capacitat del catalitzador de crear alguns parells electró-forat. Aquests parells poden generar radicals lliures com els radicals hidroxil que són capaços de patir reaccions secundàries. La primera aplicació pràctica d'aquest procés va ser el descobriment de l'electròlisi de l'aigua en presència de diòxid de titani.
Figura 01: Ús de la fotocatàlisi
Hi ha dos tipus principals de fotocatàlisi: la fotocatàlisi homogènia i la fotocatàlisi heterogènia. En la fotocatàlisi homogènia, els reactius i els fotocatalitzadors existeixen en la mateixa fase. Els exemples més comuns d'aquest tipus de reaccions inclouen els sistemes d'ozó i foto-Fenton. En canvi, en la fotocatàlisi heterogènia, els reactius i els fotocatalitzadors existeixen en diferents fases. Alguns exemples habituals d'aquest tipus de reaccions inclouen oxidacions lleus o totals, deshidrogenacions, reaccions de transferència d'hidrogen, etc.
Què és l'electrocatàlisi?
L'electrocatàlisi es pot descriure com una catàlisi heterogènia de reaccions electroquímiques que es produeix a la interfície elèctrode-electròlit. En aquest procés, l'elèctrode té la funció tant del donant-acceptador d'electrons com del catalitzador.
Figura 02: Ús d'un càtode de platí per mesurar l'estabilitat d'un electrocatalitzador
Un electrocatalitzador és un tipus de substància catalitzadora que pot participar en reaccions electroquímiques. Aquestes substàncies són formes específiques de catalitzadors que poden funcionar a la superfície de l'elèctrode. Normalment, un electrocatalitzador és heterogeni, p. elèctrode platinitzat. També hi ha electrocatalitzadors homogenis. Són solubles i poden ajudar a la transferència d'electrons entre l'elèctrode i els reactius. També poden facilitar una transformació química intermèdia que podem descriure mitjançant la semireacció global.
Quina diferència hi ha entre la fotocatàlisi i l'electrocatàlisi?
La fotocatàlisi és una reacció química fotoactivada que es produeix quan s'inicien els mecanismes de radicals lliures amb el contacte entre el compost i els fotons amb nivells d'energia suficients. L'electrocatàlisi, d' altra banda, és un tipus de catàlisi heterogènia de reaccions electroquímiques que es produeixen a la interfície elèctrode-electròlit. La diferència clau entre la fotocatàlisi i l'electrocatàlisi és que el processament de la reacció catalítica en la fotocatàlisi està dominat per portadors elèctrics fotoinduïts, mentre que el processament de la reacció catalítica en l'electròlisi està dominat per portadors induïts per circuits externs. A més, la fotocatàlisi utilitza fotocatalitzadors com l'òxid de zinc, el sulfur de zinc, el sulfur de cadmi i el peròxid d'estronci, mentre que l'electrocatàlisi utilitza nanotubs de carboni i materials basats en grafè, marcs metall-orgànics, etc.
La infografia següent presenta les diferències entre la fotocatàlisi i l'electrocatàlisi en forma tabular per comparar-les.
Resum: fotocatàlisi vs electrocatàlisi
La fotocatàlisi i l'electrocatàlisi són processos analítics importants en química. La diferència clau entre la fotocatàlisi i l'electrocatàlisi és que durant la fotocatàlisi, el processament de la reacció catalítica està dominat per portadors elèctrics fotoinduïts, mentre que durant l'electrocatàlisi, el processament de la reacció catalítica està dominat per portadors induïts per circuits externs.
