تفاوت اصلی بین فوتوکاتالیز و الکتروکاتالیز این است که در طول فتوکاتالیز، پردازش واکنش کاتالیزوری تحت سلطه حامل های الکتریکی القاء شده با نور است، در حالی که در طول الکتروکاتالیز، پردازش واکنش کاتالیزوری تحت سلطه حامل های القا شده با مدار خارجی است.
فوتوکاتالیز یک واکنش شیمیایی فعال شده با عکس است که زمانی رخ می دهد که مکانیسم های رادیکال آزاد با تماس بین ترکیب و فوتون هایی که سطح انرژی کافی دارند آغاز شود. از سوی دیگر، الکتروکاتالیز نوعی کاتالیز ناهمگن واکنش های الکتروشیمیایی است که در سطح مشترک الکترود و الکترولیت رخ می دهد.
فتوکاتالیز چیست؟
فوتوکاتالیز یک واکنش شیمیایی فعال شده با عکس است که زمانی رخ می دهد که مکانیسم های رادیکال آزاد با تماس بین ترکیب و فوتون هایی که سطح انرژی کافی دارند آغاز شود. این یک نوع واکنش شتابی یک واکنش نوری در حضور یک کاتالیزور است. در فتولیز کاتالیز شده، نور توسط یک بستر جذب شده جذب می شود. نوع دیگری نیز وجود دارد که به نام کاتالیزور فوتو مولد شناخته می شود. این فعالیت فوتوکاتالیستی است که به توانایی کاتالیزور برای ایجاد چند جفت الکترون-حفره بستگی دارد. این جفت ها می توانند رادیکال های آزاد مانند رادیکال های هیدروکسیل تولید کنند که قادر به انجام واکنش های ثانویه هستند. اولین کاربرد عملی این فرآیند، کشف الکترولیز آب در حضور دی اکسید تیتانیوم بود.
شکل 01: استفاده از فوتوکاتالیز
دو نوع عمده فوتوکاتالیز وجود دارد: فوتوکاتالیز همگن و ناهمگن. در فوتوکاتالیز همگن، واکنش دهنده ها و فوتوکاتالیست ها در یک فاز وجود دارند. رایج ترین نمونه های این نوع واکنش شامل سیستم های ازن و فوتوفنتون می باشد. در مقابل، در فوتوکاتالیز ناهمگن، واکنش دهنده ها و فوتوکاتالیست ها در فازهای مختلف وجود دارند. برخی از نمونه های رایج این نوع واکنش عبارتند از اکسیداسیون خفیف یا کل، هیدروژن زدایی، واکنش های انتقال هیدروژن و غیره.
Electrocatalysis چیست؟
الکتروکاتالیز را می توان به عنوان کاتالیز ناهمگن واکنش های الکتروشیمیایی توصیف کرد که در سطح مشترک الکترود-الکترولیت رخ می دهد. در این فرآیند، نقش گیرنده الکترون و کاتالیزور توسط الکترود انجام می شود.
شکل 02: استفاده از کاتد پلاتین برای اندازه گیری پایداری یک الکتروکاتالیست
الکتروکاتالیست نوعی ماده کاتالیزور است که می تواند در واکنش های الکتروشیمیایی شرکت کند. این مواد اشکال خاصی از کاتالیزورها هستند که قادر به عملکرد در سطح الکترود هستند. به طور معمول، یک الکتروکاتالیست ناهمگن است، به عنوان مثال. الکترود پلاتینه شده الکتروکاتالیست های همگن نیز وجود دارد. اینها محلول هستند و می توانند به انتقال الکترون بین الکترود و واکنش دهنده ها کمک کنند. آنها همچنین می توانند یک تبدیل شیمیایی میانی را تسهیل کنند که می توانیم با نیمه واکنش کلی توصیف کنیم.
تفاوت بین فوتوکاتالیز و الکتروکاتالیز چیست؟
فوتوکاتالیز یک واکنش شیمیایی فعال شده با عکس است که زمانی رخ می دهد که مکانیسم های رادیکال آزاد با تماس بین ترکیب و فوتون هایی که سطح انرژی کافی دارند شروع شود.از سوی دیگر، الکتروکاتالیز نوعی کاتالیز ناهمگن واکنش های الکتروشیمیایی است که در سطح مشترک الکترود-الکترولیت رخ می دهد. تفاوت اصلی بین فوتوکاتالیز و الکتروکاتالیز در این است که پردازش واکنش کاتالیزوری در فوتوکاتالیز تحت سلطه حامل های الکتریکی القا شده با نور است، در حالی که پردازش واکنش کاتالیزوری در الکترولیز توسط حامل های القایی مدار خارجی تحت سلطه است. علاوه بر این، فوتوکاتالیست از فوتوکاتالیست‌هایی مانند اکسید روی، سولفید روی، سولفید کادمیوم و پراکسید استرانسیم استفاده می‌کند، در حالی که الکتروکاتالیزور از نانولوله‌های کربنی و مواد مبتنی بر گرافن، چارچوب‌های فلزی-آلی و غیره استفاده می‌کند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت های بین فوتوکاتالیز و الکتروکاتالیز را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می دهد.
خلاصه - فوتوکاتالیز در مقابل الکتروکاتالیز
فتوکاتالیز و الکتروکاتالیز فرآیندهای تحلیلی مهمی در شیمی هستند. تفاوت اصلی بین فوتوکاتالیز و الکتروکاتالیز در این است که در طی فوتوکاتالیز، پردازش واکنش کاتالیزوری تحت سلطه حامل های الکتریکی القا شده با نور است، در حالی که در طول الکتروکاتالیز، پردازش واکنش کاتالیزوری توسط حامل های القایی مدار خارجی تحت سلطه است.
