Fotocatálisis

Cuando se habla de fotocatálisis se hace referencia a una reacción catalítica que involucra la absorción de luz por parte de un catalizador o sustrato.

En la química , la fotocatálisis es la aceleración de una fotorreacción en presencia de un catalizador. En la catálisis fotogenerada, la actividad fotocatalítica (PCA) depende de la capacidad del catalizador para crear pares electrón-hueco , que generan radicales libres (por ejemplo, radicales hidroxilo : • OH) capaces de sufrir reacciones secundarias. Se hizo posible su aplicación práctica por el descubrimiento de la electrolisis del agua por medio de dióxido de titanio . El proceso utilizado comercialmente se llama el proceso de oxidación avanzada (AOP). Hay varias formas de que la AOP se puede llevar a cabo, los cuales pueden (pero no necesariamente) implicar el TiO 2 o incluso el uso de la luz UV. En general, el factor de definición es la producción y el uso del radical hidroxilo.

Durante el proceso fotocatalítico, tal como se explica más adelante, ocurren tanto reacciones de oxidación como de reducción, por lo que no sólo se puede aplicar la fotocatálisis a la oxidación de compuestos orgánicos, sino también a la reducción de iones inorgánicos y a la reducción de otros compuestos orgánicos.

Proceso fotocatalítico

La fotocatálisis implica la combinación de la fotoquímica con la catálisis. Ambos, luz y catalizador, son necesarios para alcanzar o acelerar una reacción química. Así, la fotocatálisis puede ser definida como la aceleración de una fotoreacción mediante un catalizador.

La etapa inicial del proceso consiste en la generación de un par electrón- hueco en las partículas del semiconductor. Cuando un fotón con energía hv, que iguala o supera la energía del salto de banda del semiconductor, Eg, incide sobre éste, se promueve un electrón, e-, de la banda de valencia hacia la banda de conducción, generándose un hueco, h+, en la banda de valencia. La energía de banda prohibida se define como la diferencia energética de la banda de valencia y la banda de conducción de un fotocatalizador.

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