المحفزات الضوئية

لماذا تختارنا؟

تجربة غنية
مع عقود من الخبرة في البحث عن المواد الكيميائية العضوية وتصنيعها وتسويقها، أصبحنا موردًا عالميًا للبحث الكيميائي والتطوير والتصنيع.

فريق محترف
لدى Genie Chemical فريق بحث وتطوير ذو مهارات عالية يضم أكثر من 200 شخص.

خدمة توقف واحدة-.
فحص الجودة ومراقبة الإنتاج وخدمة ما بعد البيع-، وتوفير خدمة توقف واحدة-.

مراقبة الجودة
لقد حصلت على شهادة ISO 9001 وأنشأت مركز اختبار مخصصًا لتنفيذ معايير صارمة لمراقبة الجودة في جميع مراحل عملية الإنتاج. يقوم مفتشو الجودة بمراقبة عملية إنتاج كل منتج عن كثب لضمان جودة المنتج الكيميائي النهائي.

ما هو المحفزات الضوئية

المحفزات الضوئية هي مواد، خاصة أشباه الموصلات مثل ثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزنك، تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية تحت إشعاعات الضوء. عندما تصطدم فوتونات ذات طاقة كافية بسطح المحفز الضوئي، يتم إنشاء أزواج من الإلكترونات-الفجوة. يؤدي هذا إلى بدء تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تؤدي إلى تحلل الملوثات العضوية وتطهير مسببات الأمراض المنقولة بالماء. تعمل المحفزات الضوئية المتنوعة والفعالة على تسخير الضوء الشمسي أو الاصطناعي لتحفيز هذه التفاعلات، وبالتالي تقدم حلاً متجددًا وصديقًا للبيئة-.

فوائد المحفزات الضوئية

تأثير مزيل العرق

تحتوي المحفزات الضوئية على مكون يسمى ثاني أكسيد التيتانيوم. عندما يتعرض ثاني أكسيد التيتانيوم للأشعة فوق البنفسجية أو ضوء الفلورسنت، يتم إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية. فهو يمتص الروائح -المسببة للمواد التي يتلامس معها ويقسمها إلى ماء وثاني أكسيد الكربون. يتميز بخاصية إزالة جميع الروائح الموجودة في الغرفة، مثل روائح السجائر والعفن وروائح الأحذية.

تحلل وإزالة المواد الضارة: إزالة الفورمالديهايد، وإزالة الرائحة

يحتوي المحفز الضوئي أيضًا على وظيفة تحلل وإزالة "الفورمالدهيد". وتتطاير هذه المواد الضارة من مواد البناء والأثاث وتسبب أمراض الحساسية في الغرف. بالإضافة إلى ذلك، على عكس طرق إزالة المواد الكيميائية أو المواد السامة، يتكون المحفز الضوئي عالي النشاط -المستجيب للضوء المرئي بشكل أساسي من مادة تسمى أباتيت ثاني أكسيد التيتانيوم - النانو، والتي يمكن استخدامها أيضًا كمضافات غذائية، وهي آمنة وليس لها أي آثار جانبية.

تأثير مضاد للجراثيم

المحفز الضوئي له تأثير إزالة الروائح الكريهة. له تأثير تحلل وإزالة النوروفيروس والأنفلونزا والإشريكية القولونية والسالمونيلا والفطريات. تعمل العفن، على وجه الخصوص، على تبديد الجراثيم أثناء تكاثرها، كما أن طلاء أغطية الجدران أو الأسقف باستخدام المحفزات الضوئية فعال جدًا ضد هذه الجراثيم.

تأثير مضاد-للطحالب و-للعفن الفطري

المحفزات الضوئية التي تحتوي على أيونات الفضة لها تأثير مضاد للبكتيريا، لذلك حتى كمية صغيرة من الضوء يمكن أن يكون لها تأثير مضاد للبكتيريا. بالإضافة إلى ذلك، فإن أكسيد التيتانيوم المحفز ضوئيًا له تأثير تحلل المواد الضارة التي تنتجها البكتيريا، والتي لا يمكن أن تتحلل بواسطة العوامل المضادة للبكتيريا التقليدية عندما تموت. على سبيل المثال، فهو يحمي من البكتيريا مثل O-157، وE.coli، والعفن، وبسبب تأثيره المضاد للفطريات، فإنه يمنع الروائح الكريهة.

تأثير مضاد للحشف

يتمتع المحفز الضوئي بوظيفة تحلل وإزالة المواد الكيميائية مثل الأمونيا التي تتلامس مع غطاء الجدار. ولذلك، فإنه له تأثير قمع الاصفرار الناجم عن السجائر وما شابه ذلك.

أنواع المحفزات الضوئية

التحفيز الضوئي المتجانس

التحفيز الضوئي المتجانس، يتضمن وجود المواد المتفاعلة والمحفزات الضوئية في نفس الطور، أي يمكن أن يكون كلاهما على شكل غازات. أحد الأمثلة الشائعة جدًا للمحفزات الضوئية المتجانسة المستخدمة هو نظام الأوزون والصورة - فنتون (Fe+ وFe+/H2O2). هنا تكون الأنواع المتفاعلة هي جذر الهيدروكسيل (•OH) الذي يميل إلى استخدامه لأغراض وأهداف مختلفة. آلية إنتاج جذري الهيدروكسيل (•OH) بواسطة الأوزون يمكن أن تتبع هذين المسارين المذكورين أدناه.

التحفيز الضوئي غير المتجانس

يتضح من التعريف أن "الحفز غير المتجانس" يتضمن وجود المحفزات والمواد المتفاعلة في مراحل مختلفة. التحفيز الضوئي غير المتجانس هو موضوع يتضمن مجموعة كبيرة نسبيًا من التفاعلات، والتي تشمل على سبيل المثال لا الحصر؛ تفاعلات الأكسدة الخفيفة أو الكلية، عملية نزع الهيدروجين، تفاعل نقل الهيدروجين، 18O2–16O2 والديوتيريوم- تفاعل تبادل نظائر الألكان، ترسيب المعادن، إزالة السموم من الماء، عملية إزالة الملوثات الغازية، إلخ. بشكل عام، تشتمل المحفزات الضوئية غير المتجانسة شائعة الاستخدام على أكاسيد فلزات انتقالية وأشباه الموصلات، والتي تخضع لخصائص فريدة.

تطبيق المحفزات الضوئية

معالجة المياه

في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي يتم استخدام العديد من أشباه الموصلات الثنائية والثلاثية كمحفزات ضوئية. غالبًا ما يتم استخدام المحفزات الضوئية لثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) وأكسيد الزنك (ZnO) في تنقية مياه الصرف الصحي. يعد التحفيز الضوئي لأكسيد الزنك مادة أكسدة ممتازة تستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي في صناعات مثل الأدوية والمطابع والصباغة وصناعة الورق واللب، وما إلى ذلك. تعتبر الأنابيب النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) والمعروفة أيضًا باسم (TNTs) محفزات ضوئية مناسبة جدًا لإزالة التلوث الضوئي للمياه. بنجوال وآخرون. تشير الدراسات (2015) إلى أن المركبات النانوية الثلاثية المعتمدة على أكسيد الجرافين -TiO2/Fe3O4 هي تطبيقات محتملة في معالجة مياه الصرف الصحي.

إزالة المعادن النزرة

بعض العناصر النزرة مثل الزئبق (Hg)، والكروم (Cr)، والرصاص (Pb)، بالإضافة إلى معادن أخرى، تشكل خطورة كبيرة على صحة الإنسان. من خلال استخدام التحفيز الضوئي غير المتجانس لغرض الحفاظ على جودة المياه وكذلك صحة الإنسان، يمكن إزالة سميات المعادن بنجاح، حتى عند مستوى التركيزات الأقل مثل أجزاء في المليون (جزء في المليون).

تقسيم المياه

من أجل تفاعل تقسيم الماء، تم إنتاج أنواع مختلفة مثل الكبريتيدات والأكاسيد والسيلينيدات كمحفزات ضوئية. توفر الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂)، والعديد من أشباه الموصلات (المقترنة) مثل CaFe204/TiO₂، والوصلة غير المتجانسة WO3/BiVO4، بالإضافة إلى الألياف النانوية الأساسية أو الصدفية مثل CdS/Zno، وغيرها الكثير، طرقًا مفيدة جدًا لإنتاج الهيدروجين من الماء.

وظائف التنظيف الذاتي-

لقد حصل المحفز الضوئي لثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) على الكثير من الاعتراف باعتباره مادة وظيفية ضوئية مفيدة، والسبب هو أن تنظيف أسطح الزجاج والبلاط يتطلب منظفات كيميائية، واستنفاد طاقة عالية، كما أنه مكلف أيضًا. إن سطح التنظيف الذاتي- المعتمد على ثاني أكسيد التيتانيوم يجعل الجزيئات العضوية وغير العضوية تبقى ممتصة ومتحللة عليه بسهولة. بعد ذلك، يصبح من السهل الغسل بالماء بسبب قابلية الماء العالية لفيلم TiO₂. تصبح النتيجة المذكورة لـ TiO₂ فعالة في هذه الحالة؛ عندما يكون معدل الملوثات العضوية الممتصة على سطح المادة أقل من معدل الفوتونات الشمسية الساقطة لكل وحدة زمنية. تتعرض مواد الطلاء والدهان لجدران المباني وعمليات البناء كثيراً للظروف الجوية السيئة مثل الأمطار الطبيعية وأشعة الشمس القاسية، لذلك

العوامل التي تعمل على تحسين أداء المحفز الضوئي

المركبات / اقتران

هناك تقنية أخرى قابلة للتطبيق لجعل المحفزات الضوئية فعالة في الضوء المرئي لمختلف التطبيقات وهي اقتران أشباه الموصلات أو المواد المركبة. بحيث يتم ربط أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الكبيرة معًا بحيث يكون مستوى نطاق التوصيل (CB) أكثر سلبية. إذن ستكون النتيجة؛ يمكن حقن إلكترونات نطاق التوصيل (CB) من أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الصغيرة إلى أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الكبيرة. هذه التقنية وطريقة حساسية الصبغة متشابهتان، لكن التناقض الوحيد هو أن الإلكترونات ستنتقل من شبه موصل إلى آخر. تم فحص إنتاج الهيدروجين عبر SnO2 وCdS وCdS/ Pt-TiO2 وNiS/ZnxCd1–xS/أكسيد الجرافين المخفض.

تعدين

من أجل تحسين نشاط التحفيز الضوئي لأشباه الموصلات، تم استخدام العديد من المعادن النبيلة مثل Pt وAu وAg وNi وCu وRh وPd وغيرها. تقل احتمالية إعادة تركيب / إعادة تجميع ثقب الإلكترون من خلال هذه العملية، وينتج عن ذلك فصل فعال للشحنة بالإضافة إلى معدلات أعلى من تفاعل التحفيز الضوئي. بسبب هذه الخصائص، يمكن مساعدة نقل الإلكترون للمعادن النبيلة، مما يؤدي إلى زيادة نشاط التحفيز الضوئي.

تحسس الصبغة

يعد حساسية الصبغة تقنية ميمونة لتطوير السطح وتعديل المحفزات الضوئية لاستخدام الضوء المرئي من أجل تحويل الطاقة. تمتلك الأصباغ خصائص تقليل الأكسدة- بالإضافة إلى حساسية الضوء المرئي التي يمكن أن تكون مفيدة للخلايا الشمسية وأنظمة التحفيز الضوئي. يمكن بدء التفاعل التحفيزي لأنه عندما يتم تعريض الأصباغ للضوء المرئي، فإنها تحقن الإلكترونات في نطاق التوصيل (CB) لأشباه الموصلات. يعد حقن الإلكترون السريع والسريع والتفاعل العكسي البطيء من الشروط الأساسية لتحويل الضوء الممتص مباشرة إلى طاقة كهربائية بكفاءة أعلى في الخلايا الشمسية أو عن طريق إنتاج الهيدروجين.

المنشطات

يُعرف تطبيق المنشطات بإضافة الشوائب إلى مادة نقية. ينقسم تعاطي المنشطات إلى فئتين فرعيتين هما؛ (1) التشويب الكاتيوني و (2) التشويب الأنيوني. يتضمن التشويب الكاتيوني تطعيم الكاتيونات في أشباه الموصلات، مثل المعادن مثل Al، Cu، V، Cr، Fe، Ni، Co، Mn، إلخ. ومن ناحية أخرى، يتضمن التشويب الأنيوني استخدام الأنيونات، مثل اللافلزات مثل N، S، F، C، إلخ. تتلقى الشبكة البلورية للمحفز الضوئي تأثيرًا جديدًا وفريدًا من كل اختلاف منشط. يؤدي تطعيم الأيونات المعدنية وغير المعدنية إلى زيادة الاستجابة الضوئية-على سطح المحفز الضوئي للوصول إلى المنطقة المرئية من خلال بناء مستويات طاقة جديدة (أو حالة شوائب) بين نطاق التكافؤ (VB) ونطاق التوصيل (CB) لتقليل فجوة النطاق. يتم تحويل الإلكترونات المثارة بالضوء من حالة الشوائب إلى نطاق التوصيل (CB).

كيفية منع تعطيل المحفزات الضوئية؟

تسمم

السبب الرئيسي لتعطيل المحفزات الضوئية هو التسمم. ويشير إلى التعطيل الكيميائي القابل للعكس أو غير القابل للعكس للمحفزات الضوئية ويؤدي إلى فقدان النشاط التحفيزي والاستقرار والانتقائية، مما يسبب مشاكل خطيرة وخسائر اقتصادية في العمليات التحفيزية الصناعية. الشكل 1. يوضح التسمم بالكبريت بواسطة كبريتيد الهيدروجين (H2S) للمحفزات الضوئية للنيكل مع أو بدون إضافة الأكسجين.

تلبيد

يعد التلبيد سببًا شائعًا آخر لتعطيل المحفزات الضوئية. إنه انحطاط حراري يأتي مع انخفاض مساحة السطح التحفيزي ومنطقة الدعم. والأسوأ من ذلك هو أن المراحل التحفيزية ستتحول إلى أطوار غير تحفيزية-، مما يعيق التفاعلات الكيميائية المقصودة.

فحم الكوك

يمثل فحم الكوك حوالي 20% من تعطيل المحفزات الضوئية، وعادةً ما يرتبط بالتوصيل. على وجه التحديد، تترسب المواد الكربونية وغيرها من المواد الموجودة في مسام المحفزات الضوئية، مما يقلل من حجم المسام ويمنع الجزيئات المتفاعلة من الانتشار في المسام. عادة، يمكن إزالة هذه الرواسب الكربونية عن طريق التغويز ببخار الماء أو الهيدروجين، ونكتسب CH4، وCO، وCOx، على التوالي. لذا، فإن إلغاء تنشيط فحم الكوك هو عملية قابلة للعكس. الشكل 2. عبارة عن رسم توضيحي تخطيطي لترسيب فحم الكوك على المحفزات الضوئية HZSM-5 المعدلة والمعدنية.

آلية التحفيز الضوئي

(1) تبدأ العملية بامتصاص الضوء وتوليد ناقلات الشحنة لاحقًا. عندما يتم إضاءة سطح المحفز الضوئي بالضوء بطاقة تساوي أو تتجاوز طاقة فجوة النطاق لمركبات هاليد البيروفسكايت المعدنية (MHPs)، يحدث انتقال فوري للإلكترون، مما يؤدي إلى إنشاء أزواج إلكترون -ثقب (e-h). تجدر الإشارة إلى أن الضوء يتم تصنيفه عادةً إلى نطاقين من الطول الموجي: الضوء فوق البنفسجي، الذي يمتد من 200 إلى 400 نانومتر، والضوء المرئي، الذي يغطي نطاق 400-800 نانومتر. على وجه الخصوص، عندما تكون طاقة فجوة النطاق (Eg) لأشباه الموصلات أقل من حوالي 3.1 إلكترون فولت (eV)، يمكن للمادة أن تمتص الضوء المرئي بشكل فعال. ولهذه القدرة أهمية كبيرة لأن الفوتونات المرئية تشكل جزءًا كبيرًا من ضوء الشمس، وتساهم في حوالي 50% من تركيبه.

(2) تتضمن المرحلة الحاسمة التالية فصل وحركة ناقلات الشحنة هذه. عندما يؤدي الضوء إلى انتقال الإلكترونات من نطاق التكافؤ (VB) إلى نطاق التوصيل (CB)، فإنه يترك وراءه ثقوبًا في نطاق VB. يعد فصل ثقب الإلكترون - (e-h) خطوة محورية في التحفيز الضوئي. ومع ذلك، فمن الضروري أن نعترف بأن إعادة تركيب هذه الإلكترونات والثقوب المولدة ضوئيًا هي عملية متأصلة ولا يمكن تجنبها. ولسوء الحظ، فإن إعادة التركيب هذه يمكن أن تعيق الاستخدام الفعال لحاملات الشحن، مما يقلل في النهاية من النشاط التحفيزي للمحفزات الضوئية.

(3) تتضمن الخطوة اللاحقة تفاعلات الأكسدة والاختزال السطحية للمواد المتفاعلة المقابلة. يستلزم ذلك النقل السريع للإلكترونات، القادرة على الاختزال، والثقوب، التي تمتلك إمكانات الأكسدة، إلى مواقع التفاعل المحددة على سطح المحفزات الضوئية المعدنية هاليد بيروفسكايت (MHP). من الناحية الديناميكية الحرارية، يتطلب تحقيق تفاعلات الأكسدة والاختزال الناجحة محاذاة دقيقة بين بنية نطاق الطاقة لأشباه الموصلات وإمكانات تفاعل الأكسدة والاختزال. تنص هذه المحاذاة على أن يكون مستوى الطاقة في نطاق التوصيل (CB) أكثر سلبية من احتمال التخفيض، في حين يجب أن يكون مستوى الطاقة في نطاق التكافؤ (VB) أكثر إيجابية من احتمال الأكسدة.

كيفية الحفاظ على المحفزات الضوئية

01/

اختر المحفزات الضوئية المناسبة
يعد اختيار المحفزات الضوئية المناسبة لتطبيق معين أمرًا بالغ الأهمية في منع التعطيل. تتمتع المحفزات الضوئية المختلفة بدرجات متفاوتة من الاستقرار والمقاومة للتعطيل. لذلك، من المهم اختيار المحفزات الضوئية المناسبة لظروف العملية المحددة. تصميم المحفزات الضوئية مهم أيضًا. يمكنك تغيير مساحة السطح وحجم المسام وحجم الحبيبات لمنع التسمم بالمحفزات الضوئية.

02/

حافظ على نظافة المحفزات الضوئية
أحد الأسباب الرئيسية لتعطيل المحفزات الضوئية هو تراكم الملوثات على سطحها. يمكن أن تأتي هذه الشوائب من المواد الأولية أو من البيئة المحيطة. لمنع حدوث ذلك، من الضروري تطهير النظام بشكل دوري أو تصفية المواد الأولية.

03/

تجنب درجات الحرارة المرتفعة
يمكن أن تكون المحفزات الضوئية حساسة لدرجات الحرارة المرتفعة، مما قد يؤدي إلى تعطيلها. ومن الضروري تجنب تعريض المحفزات الضوئية لدرجات حرارة تتجاوز نطاق التشغيل الآمن. من الأفضل مراقبة درجة حرارة النظام وضبط العملية وفقًا لذلك.

04/

مراقبة نشاط المحفزات الضوئية
يمكن أن تساعد مراقبة نشاط المحفزات الضوئية في اكتشاف أي تغييرات في أدائها. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق قياس معدل التفاعل بانتظام أو عن طريق إجراء اختبار دوري للمحفزات الضوئية. من خلال مراقبة نشاط المحفزات الضوئية، يمكن تحديد أي مشكلات مبكرًا، ويمكن اتخاذ الإجراء التصحيحي لمنع التعطيل.

مصنعنا

بفضل عقود من الخبرة في مجال تصنيع وتسويق المواد الكيميائية-عالية الجودة، توفر شركة Gnee Chemical Company المواد الكيميائية العضوية والمواد الكيميائية الحيوية والوسيطة الصيدلانية والمزيد. وتمتلك Gnee Chemical قوة عاملة ماهرة في مجال البحث والتطوير. يتولى فريقنا المكون من أكثر من 200 شخص مسؤولية اختبار الجودة ومراقبة الإنتاج وخدمة ما بعد البيع-كخدمة- متكاملة. نحن نقدم حلول البحث والتطوير والإنتاج لعملائنا العالميين. نحن نلتزم بمبدأ "الجودة أولاً" وحصلنا على شهادة ISO 9001. لقد قمنا أيضًا بإنشاء مركز اختبار مخصص لتنفيذ معايير مراقبة الجودة الصارمة في جميع مراحل عملية الإنتاج. يقوم مفتشو الجودة بمراقبة عملية إنتاج كل منتج عن كثب لضمان جودة المنتجات الكيميائية النهائية.

productcate-1-1

الشهادات

التعليمات

س: ما هي القيود المفروضة على نظام التحفيز الضوئي؟

ج: ومع ذلك، فإن العديد من المحفزات الضوئية لأشباه الموصلات غير قادرة على امتصاص الضوء المرئي للأطياف الشمسية بسبب فجوة نطاقها الواسعة. وقد تبين أن دمج عنصر أجنبي مثل المنشط في شبكة هذه المحفزات الضوئية يقلل من فجوة النطاق ويعزز امتصاص الضوء المرئي.

س: ما هي التحديات التقنية للتحفيز الضوئي؟

ج: هناك عدة عوامل، بما في ذلك إعادة تركيب حامل الشحنة، وتثبيط نقل الشحنة السطحية، وكفاءة التحلل، وفصل الشحنة، مما يقلل من فعالية عملية التحفيز الضوئي عند تعريضها للطيف المرئي [138] . أحد التحديات البارزة التي تم التأكيد عليها هو انخفاض تخزين الهيدروجين [83].

س: هل المحفزات الضوئية قابلة لإعادة الاستخدام؟

ج: يمكن بسهولة استرداد أفلام MoS2 المحفزة ضوئيًا وإعادة استخدامها. تظهر الأفلام ثباتًا بنيويًا وكيميائيًا عاليًا حتى بعد 5 دورات من دراسات التحلل.

س: ما الذي يجعل المحفز الضوئي جيدًا؟

ج: ينبغي أن يتميز المحفز الضوئي الجيد بما يلي: (i) القدرة على امتصاص الإشعاع من نطاق طيفي واسع من الضوء، (ii) الموضع المناسب لنطاقات الطاقة لأشباه الموصلات حول إمكانات تفاعل الأكسدة والاختزال، (iii) القدرة على الحركة العالية ومسار الانتشار الطويل لحاملات الشحنة، (iv) الديناميكية الحرارية.

س: ما هي العوامل التي تؤثر على المحفز الضوئي؟

ج: يعتمد مدى امتصاص الصبغة على تركيز الصبغة الأولي، وطبيعة الصبغة، ومساحة سطح المحفز الضوئي، ودرجة الحموضة للمحلول. يحدد الرقم الهيدروجيني الشحنة السطحية للمحفز الضوئي. يكون امتزاز الصبغة في حده الأدنى عندما يكون الرقم الهيدروجيني للمحلول عند نقطة الجهد الكهربي (نقطة الشحن الصفري.

س: ما أهمية المحفزات الضوئية؟

ج: المحفزات الضوئية هي مواد متميزة يمكنها بسهولة تغيير الطاقة الشمسية لاستخدامها في أنشطة الأكسدة والاختزال. تُستخدم المحفزات الضوئية في عدة مجالات، مثل إزالة الملوثات من الهواء والماء، وتقسيم الماء لتوليد الهيدروجين، والتحكم في الرائحة، وتعطيل الخلايا السرطانية، وتعطيل البكتيريا.

س: لماذا لا تستخدم الموصلات كمحفز ضوئي؟

ج: في حالة الموصل، يتداخل نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل. الشرط الضروري لتفاعل التحفيز الضوئي هو الأكسدة والاختزال في وقت واحد، ولكن في التوصيل يتوفر فقط الإلكترون الحر. موصل النموذج، نقوم بإجراء تفاعل الأكسدة فقط في وقت واحد وليس كلا التفاعلين في وقت واحد.

س: ما هي المحفزات الضوئية الأكثر شيوعا؟

ج: أكسيد التيتانيوم (IV).
على الرغم من الخصائص الواعدة لأكسيد الزنك، لا يزال أكسيد التيتانيوم (IV) هو المحفز الضوئي الأكثر استخدامًا. ويرتبط هذا إلى حد كبير بالاستقرار الكيميائي العالي لـ TiO2. يحتوي أكسيد التيتانيوم (IV) على فجوة طاقة مماثلة لتلك الموجودة في ZnO (3.2 eV) ونمط نطاق طاقة مماثل.

س: ما هو المحفز الضوئي الأكثر نشاطا؟

ج: ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) هو المحفز الضوئي الأبرز [1،2،3]، ويستخدم على نطاق واسع بسبب نشاطه التحفيزي الضوئي الكبير، واستقراره الكيميائي والبيولوجي، وعدم قابليته للذوبان في الماء، والبيئة الحمضية والقاعدية، ومقاومته للتآكل، وعدم سميته، وانخفاض سعره، وتوافره مقارنة بالأكسيد والكبريتيد.

س: ما هي متطلبات المحفز الضوئي؟

ج: تشتمل متطلبات المحفز الضوئي على مادة شبه موصلة واحدة على الأقل-A مع فجوة نطاقية لا تقل عن 3 فولت، ومادة شبه موصلة واحدة على الأقل-B مع فجوة نطاقية أقل من أو تساوي 3 فولت، ومادة مضافة واحدة على الأقل-ج. مع زيادة محتوى ألياف المحفز الضوئي، يمكن للنسيج امتصاص المزيد من الأمونيا، ويكون أداء مزيل العرق أفضل وتأثير مزيل العرق أيضًا أفضل. عندما تكون محتويات ألياف المحفز الضوئي 80% و100%، فإن الأقمشة لها تأثير جيد لإزالة الروائح الكريهة.

س: ما هي مشاكل التحفيز الضوئي؟

ج: تتضمن التحديات المتعلقة بالمواد- تركيب وتصميم المحفزات الضوئية التي يمكنها امتصاص الضوء المرئي بكفاءة كمية عالية، والمحفزات المساعدة الانتقائية والتي يمكنها تسريع تفاعلات الاختزال و/أو الأكسدة، وطبقات الحماية التي تسهل انتقال حاملات الأقلية إلى .

س: ما هي أساسيات المحفز الضوئي؟

ج: في التحفيز الضوئي، يُستخدم الإشعاع لتسريع التفاعلات الكيميائية. وينقسم الإشعاع على نطاق واسع إلى منطقتين: فوق البنفسجية والمرئية، والتي يتم اختيارها بشكل بارز على أساس المحفز على سبيل المثال. 4% فقط من الطيف الشمسي يقع تحت منطقة الأشعة فوق البنفسجية.

س: ما الفرق بين التحفيز الضوئي والحفز الضوئي؟

ج: يشمل التحفيز الضوئي التفاعلات التي تحدث باستخدام الضوء وأشباه الموصلات. تُعرف الركيزة التي تمتص الضوء وتعمل كمحفز للتفاعلات الكيميائية باسم المحفز الضوئي.

س: ما هو تدهور المحفز الضوئي؟

ج: التحلل الضوئي هو عملية أكسدة متقدمة، يمكن استخدامها لتحلل الملوثات ذات التركيز العالي والتعقيد وقابلية التحلل البيولوجي المنخفضة [204]. يستخدم التحلل الضوئي الطاقة الضوئية لدفع تحلل الملوثات.

س: لماذا يتم استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية في التحفيز الضوئي؟

ج: لقد وفرت الإثارة المباشرة للضوء فوق البنفسجية- منذ فترة طويلة طريقة فريدة للوصول إلى الجزيئات في حالتها المثارة وتعزيز التفاعل غير التقليدي. مع ظهور التحفيز الضوئي، يمكن الوصول إلى هذه الحالات المثارة باستخدام إشعاعات أقل طاقة- عن طريق عمل المحسس الضوئي.

س: ما هي المعادن المستخدمة في التحفيز الضوئي؟

ج: هنا، نورد تقريرًا عن عملية تحفيز ضوئي تمكن الشخص من استرجاع سبعة معادن ثمينة بشكل انتقائي - الفضة (Ag)، والذهب (Au)، والبلاديوم (Pd)، والبلاتين (Pt)، والروديوم (Rh)، والروثينيوم (Ru)، والإيريديوم (Ir) - من لوحات دوائر النفايات، ومحفزات السيارات الثلاثية والخامات.

س: ما هي المواد النانوية اللازمة للتحفيز الضوئي؟

ج: تعد الجسيمات المعدنية النانوية، مثل البلاتين والفضة والذهب، أو مزيجها، مواد ممتازة مقارنة بالعديد من الأكاسيد المعدنية-. تتمتع هذه المواد بخصائص إلكترونية وتحفيزية ضوئية جيدة.

س: ما هي حدود التحفيز الضوئي؟

ج: أحد القيود هو النطاق الضيق لاستجابة الضوء والقدرة غير الكافية على فصل الشحنة لمواد أشباه الموصلات المتوفرة حاليًا. هناك قيود أخرى وهي التحدي المتمثل في توسيع نطاق التحفيز الضوئي إلى عملية صناعية ذات تكلفة -تنافسية مع التقنيات الحالية.

س: ما هي العوامل التي تؤثر على التحفيز الضوئي؟

ج: في التحلل الضوئي للأصباغ في مياه الصرف الصحي، ما يلي هو معلمات التشغيل التي تؤثر على العملية: الرقم الهيدروجيني للمحلول المراد تحلله، والرقم الهيدروجيني لمحلول السلائف (محلول المحفز أثناء تحضير المحفز)؛ عامل مؤكسد، ودرجة حرارة التكليس، ومحتوى المنشط، والمحفز ...

س: هل ينتج التحفيز الضوئي الأوزون؟

ج: نعم، اعتمادًا على الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية. يتراوح ضوء الأشعة فوق البنفسجية من 160 إلى 240 نانومتر، وهو مثالي لتكوين الأوزون من الأكسجين. ضع في اعتبارك أن جزيئات الأكسجين تنتج الأوزون من خلال عملية تعرف باسم التحلل الضوئي. عادةً ما تعطل العملية جزيء الأكسجين وتنتج ذرات أكسجين متكافئة.

باعتبارها واحدة من الشركات الرائدة في تصنيع وتوريد المحفزات الضوئية في الصين، نرحب بكم ترحيبًا حارًا في المحفزات الضوئية الرخيصة بالجملة للبيع هنا من مصنعنا. جميع المنتجات الكيميائية ذات جودة عالية وأسعار تنافسية.

الكواشف الكيميائية للتحليل الطيفي رامان, مواد مكافحة الحرائق, سوق السائل الأيوني