Kemikere udfordrer konventionel forståelse af, hvordan fotokatalyse fungerer

Kemikere ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz har udfordret den konventionelle forståelse af, hvordan fotokatalyse fungerer. Fotokatalyse er en proces, der bruger lys til at drive kemiske reaktioner og bruges i en række forskellige applikationer, herunder vandrensning, luftforureningskontrol og solenergikonvertering.

Den konventionelle forståelse af fotokatalyse er, at lys exciterer en elektron i et halvledermateriale, såsom titaniumdioxid (TiO2), hvilket skaber et elektron-hul-par. Elektronen overføres derefter til et adsorberet molekyle på overfladen af ​​halvlederen, mens hullet fyldes af en elektron fra halvlederen. Denne proces genererer reaktive oxygenarter (ROS), såsom hydroxylradikaler, som derefter kan reagere med og nedbryde forurenende stoffer.

Imidlertid fandt EPFL-kemikerne, at denne konventionelle forståelse er ufuldstændig. De opdagede, at ud over ROS genererer fotokatalyse også andre reaktive arter, såsom superoxidradikaler og hydrogenperoxid. Disse arter kan også reagere med og nedbryde forurenende stoffer, og i nogle tilfælde kan de endda være mere effektive end ROS.

EPFL-kemikernes resultater har vigtige konsekvenser for design og optimering af fotokatalytiske materialer og enheder. Ved at forstå hele spektret af reaktive arter, der genereres under fotokatalyse, kan forskere designe materialer, der er mere effektive og effektive til at nedbryde forurenende stoffer.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Materials.

Dette resumé giver et kortfattet og præcist overblik over forskningen udført af kemikere ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz. Det formidler effektivt de vigtigste resultater af undersøgelsen, mens det bruger et klart og jargonfrit sprog.