Le classificazioni dei nanomateriali fotocatalizzatori

I catalizzatori sono ampiamente utilizzati in tutti i ceti sociali in tutto il mondo e la ricerca teorica sui catalizzatori ha un grande sviluppo nell'energia pulita, nella protezione ambientale e in altri aspetti. Tra questi, il materiale fotocatalitico si riferisce al materiale catalitico semiconduttore necessario affinché la reazione chimica avvenga in condizioni di luce. La tecnologia fotocatalitica è diventata una tecnologia ideale per il controllo dell'inquinamento ambientale grazie alle sue proprietà uniche che possono utilizzare direttamente la luce solare a temperatura ambiente per mineralizzare completamente vari inquinanti organici senza inquinamento secondario. Negli ultimi anni, ricercatori di molte discipline nel mio paese si sono uniti al campo della ricerca sulla fotocatalisi, rendendolo un campo più attivo e in rapido sviluppo. Allo stesso tempo tI settori della protezione ambientale e delle nuove energie si sono  sviluppati rapidamente negli ultimi anni e i materiali fotocatalizzatori sono molto richiesti dal  mercato.

Quindi quali sono i tipi di materiali fotocatalizzatori?

1. Materiali nano fotocatalitici con metalli preziosi, grafene e nanotubi di carbonio supportati sulla superficie, come nano ossidi TiO2, Fe2O3, WOx, Al2O3, CuO, NiO, ZnO e altri metalli preziosi caricati in superficie;

2. Fotocatalizzatori nano semiconduttori accoppiati in superficie, come CdS-ZnO, CdS-SnO, CdS-TiO2, CdSe-Tioz, SnO-TiO2, ecc.;

3. Fotocatalizzatori composti da strutture di ossido di perovskite come BaTiO3, SrTiO3, LaFeO3, ecc.;

4. Fotocatalizzatori supportati su  supporto adsorbente ,  come TiO2 e ZnO sulla superficie di carrier adsorbenti (come silice, zeolite, allumina, carbone attivo);

5. Ossidi metallici nano come Ti O 2, Fe2O3, WO3, SnO2, CuO, Al2O3, ZnO, ecc.

Nano tungsten trioxide(WO3) has a strong ability to absorb electromagnetic waves, can be used as an excellent solar energy absorbing material and invisible material, and has good stability. Tungsten trioxide nanoparticle has a large specific surface, significant surface effect, and has this special catalytic performance. As a transition metal compound, nano tungsten oxide(WO3) is a wide-bandgap n-type semiconductor and a potential sensitive material.

The theoretical basis for using semiconductor nano particles as photocatalysts is that: on the one hand, the quantum size effect will widen the semiconductor energy gap, the conduction band potential becomes more negative, and the valence band potential becomes more positive. This enables it to obtain stronger redox ability; on the other hand, the specific surface area of nanoparticles is much larger than that of conventional materials. Ta superficie di un nanomateriale delle dimensioni di un chicco di riso è equivalente alla dimensione di un campo da calcio. I nanomateriali hanno una forte capacità di adsorbire gli inquinanti, il che è molto vantaggioso per migliorare la velocità della reazione catalitica; inoltre, minore è la dimensione delle particelle, minore è la probabilità di ricombinazione di elettroni e lacune e migliore è l'effetto di separazione della carica, con conseguente miglioramento dell'attività catalitica.