To, jakie cząsteczki mogą pełnić role akceptora/donora elektronów, zależy od potencjału redoks krawędzi pasm fotokatalizatora (odpowiednio dolnej krawędzi pasma przewodnictwa i górnej krawędzi pasma walencyjnego) i potencjału tychże molekuł. Przykładowo, cząsteczka wody może być zredukowana do wodoru przy potencjale −0,44 V vs. SHE (pH=7) lub być utleniona w 4-dziurowym procesie do tlenu przy potencjale 1,22 V vs. SHE (pH=7). Półprzewodniki, takie jak tlenki tytanu, cynku i żelaza (hematyt), mają krawędź pasma walencyjne o potencjale odpowiednio wysokim, aby fotogenerowane dziury mogły utlenić wodę do tlenu, ale już tylko pierwsze dwa z wymienionych fotokatalizatorów mają również wystarczający potencjał do redukcji wody do wodoru. Historia Zastosowanie półprzewodników jako fotokatalizatorów jest intensywnie badane od około trzech dekad. W 1972 roku, Fujishimna i Honda zaobserwował fotokatalityczny rozkład wody na TiO2. To wydarzenie zapoczątkowało nową erę w fotokatalizy heterogenicznej. Głównym celem wcześniejszych badań było zastosowania fotokatalitycznych systemów do efektywnego oczyszczania wody z toksycznych substancji. Od niedawna bada się kwantowe efekty związane z rozmiar na fotoreakcję dla nanocząstek półprzewodnikowych.
Zobacz też Fotokataliza Tlenek tytanu(IV)
Przypisy
Kategoria:Fotochemia Kategoria:Kataliza