La differenza fondamentale tra fotocatalisi ed elettrocatalisi è che durante la fotocatalisi, l'elaborazione della reazione catalitica è dominata da vettori elettrici fotoindotti, mentre durante l'elettrocatalisi, l'elaborazione della reazione catalitica è dominata da vettori indotti da circuiti esterni.
La fotocatalisi è una reazione chimica fotoattivata che si verifica quando i meccanismi dei radicali liberi vengono avviati con il contatto tra il composto e fotoni aventi livelli di energia sufficienti. L'elettrocatalisi, d' altra parte, è un tipo di catalisi eterogenea di reazioni elettrochimiche che si verifica all'interfaccia elettrodo-elettrolita.
Cos'è la fotocatalisi?
La fotocatalisi è una reazione chimica fotoattivata che si verifica quando i meccanismi dei radicali liberi vengono avviati con il contatto tra il composto e fotoni aventi livelli di energia sufficienti. È un tipo di reazione di accelerazione di una fotoreazione in presenza di un catalizzatore. Nella fotolisi catalizzata, la luce viene assorbita da un substrato adsorbito. Esiste un altro tipo noto come catalisi fotogenerata. È l'attività fotocatalitica che dipende dalla capacità del catalizzatore di creare alcune coppie elettrone-lacuna. Queste coppie possono generare radicali liberi come i radicali idrossilici che sono in grado di subire reazioni secondarie. La prima applicazione pratica di questo processo è stata la scoperta dell'elettrolisi dell'acqua in presenza di biossido di titanio.
Figura 01: Uso della fotocatalisi
Ci sono due tipi principali di fotocatalisi: fotocatalisi omogenea ed eterogenea. Nella fotocatalisi omogenea, reagenti e fotocatalizzatori esistono nella stessa fase. Gli esempi più comuni di questo tipo di reazione includono i sistemi di ozono e foto-Fenton. Al contrario, nella fotocatalisi eterogenea, i reagenti ei fotocatalizzatori esistono in fasi diverse. Alcuni esempi comuni di questo tipo di reazione includono ossidazioni lievi o totali, deidrogenazioni, reazioni di trasferimento dell'idrogeno, ecc.
Cos'è l'elettrocatalisi?
L'elettrocatalisi può essere descritta come catalisi eterogenea di reazioni elettrochimiche che si verificano all'interfaccia elettrodo-elettrolita. In questo processo, i ruoli sia del donatore di elettroni-accettore che del catalizzatore sono svolti dall'elettrodo.
Figura 02: Utilizzo di un catodo di platino per misurare la stabilità di un elettrocatalizzatore
Un elettrocatalizzatore è un tipo di sostanza catalizzatrice che può partecipare a reazioni elettrochimiche. Queste sostanze sono forme specifiche di catalizzatori in grado di funzionare sulla superficie dell'elettrodo. Tipicamente, un elettrocatalizzatore è eterogeneo, ad es. elettrodo platinato. Esistono anche elettrocatalizzatori omogenei. Questi sono solubili e possono favorire il trasferimento di elettroni tra l'elettrodo e i reagenti. Possono anche facilitare una trasformazione chimica intermedia che possiamo descrivere con la semireazione complessiva.
Qual è la differenza tra fotocatalisi ed elettrocatalisi?
La fotocatalisi è una reazione chimica fotoattivata che si verifica quando i meccanismi dei radicali liberi iniziano con il contatto tra il composto ei fotoni che hanno livelli di energia sufficienti. L'elettrocatalisi, d' altra parte, è un tipo di catalisi eterogenea di reazioni elettrochimiche che si verificano all'interfaccia elettrodo-elettrolita. Il differenza fondamentale tra fotocatalisi ed elettrocatalisi è quello l'elaborazione della reazione catalitica nella fotocatalisi è dominata da vettori elettrici fotoindotti, mentre l'elaborazione della reazione catalitica nell'elettrolisi è dominata da vettori indotti dal circuito esterno. Inoltre, la fotocatalisi utilizza fotocatalizzatori come ossido di zinco, solfuro di zinco, solfuro di cadmio e perossido di stronzio, mentre l'elettrocatalisi utilizza nanotubi di carbonio e materiali a base di grafene, strutture metallo-organiche, ecc.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra fotocatalisi ed elettrocatalisi in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Fotocatalisi vs Elettrocatalisi
La fotocatalisi e l'elettrocatalisi sono importanti processi analitici in chimica. Il differenza fondamentale tra fotocatalisi ed elettrocatalisi è quello durante la fotocatalisi, l'elaborazione della reazione catalitica è dominata da vettori elettrici fotoindotti, mentre durante l'elettrocatalisi, l'elaborazione della reazione catalitica è dominata da vettori indotti dal circuito esterno.
